Питание пища корм

Питание, пища, корм

Питание, пища, корм

В.И.Комаров, Т.А.Мануйлова
АгроНИИТЭИПП
Вторичные сырьевые источник получения кормовых

Продолжение. Начало см. в №4.

Indicated are the ways to utilize secondary raw material resources of the meat, dairy, sugar, flour-milling, food-concentrate, oil-and-fat, alcoholic, beer-and-soft-drink, starch-and-treacle industries, as biologically active additives in manufacture of various foods.
Особенно
важным направлением ис­пользования вторичных сырьевых ресур­сов (ВСР) является применение их в ка­честве пищевых и биологически активных добавок, так называемых биокорректоров. В соответствии с разработанной и приня­той Правительством РФ «Концепцией го­сударственной политики в области здоро­вого питания населения РФ на период до 2005 г.» в пищевой промышленности про­делана значительная работа.

Так, в мясной промышленности в ка­честве пищевых добавок в колбасные и мясные изделия, консервы использует­ся кровь убойных животных. На эти цели идет до 33 % ее ресурсов. В основном на пищевые цели применяют плазму и сыворотку крови. Одним из важных на­правлений расширения ее применения в качестве пищевых добавок является при­готовление кроветворных эмульсий. Вве­дение в состав эмульсий казеината на­трия устраняет дефицит изолейцина и метионина. Кровежировые эмульсии применяются при производстве колбас. заменяя до 15 % мяса в фарше. Их можно использовать в количестве до 20 % для повышения биологической ценности мясных паштетов, кровяных колбас, про­дуктов детского питания,котлет. Черный пищевой альбумин используется как ком­понент сырья для выработки продуктов питания лечебно-профилактического на­значения антианемического действия (детский гематоген, экструген). Выраба­тываемый из плазмы крови светлый пи­щевой альбумин можно использовать при приготовлении мясных паштетов, в каче­стве заменителя яичного белка при изго­товлении печенья, пирожков,тортов.
При переработке кости для пищевых це­лей используется мясная масса и костный жир, т. е. около 25 % ее состава. ВНИИМ-Пом разработана технология получения комбинированного продукта питания ле­чебно-профилактического действия на основе использования белок- и крахмал-содержащего сырья и минеральной ча­сти кости (сухой завтрак «Бодрость»). Его применение обеспечивает профилакти­ку различных заболеваний, лечение пе­реломов и остеопороза и т. д. Субпро­дукты II категории используются для по­вышения биологической ценности кол­басных изделий.
Широка и разнообразна номенклату­ра пищевых продуктов и добавок на ос­нове ВСР молочного производства. Основная часть обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки использу­ется как в натуральном виде, так и при производстве нежирных молочных про­дуктов пониженной энергетической цен­ности. В натуральном виде молочная сы­воротка применяется как тонизирующее средство при истощении и переутомле-

нии организма, . На предпри­ятиях молочной промышленности из нее получают напитки при некоторых желудоч-но-кишечных заболеваниях («Березка». «Бод­рость», «Угличский», «Вита», сывороточ­ный квас и др.), а также казеин и молоч­ный сахар, используемый в производстве продуктов детского и диетического пи­тания. Из обезжиренного молока и пах­ты получают нежирный творог, напитки («Биопахта»), нежирные сыры. Все эти продукты богаты белком, витаминами и ценными углеводами и используются для лечебного и диетического питания в мяс­ной, молочной, хлебобулочной, конди­терской, консервной отраслях промыш­ленности. Из сывороточных белков про­изводят альбуминное молоко, использу­емое для киселей, желе. альбуминного творога. В качестве наполнителя их ис­пользуют при изготовлении детской па­сты, сырков, обезжиренных сыров, кол­бас. Одним из важных направлений ис­пользования ВСР является получение из них стойких концентратов. Разработаны технологии получения различных концен­тратов — сгущенной и сухой молочной сыворотки. КСБУ, УСБ-Ф, УМБ, исполь­зуемых в качестве пищевых добавок.
‘. Свекловичный жом — ВСР сахарного производства — является источником получения таких биокорректоров, как пектин, пектиновые концентраты, пище­вые волокна и другие пищевые низкока­лорийные добавки. Поскольку в настоя­щее время количество потребляемых грубоволокнистых пищевых продуктов ниже физиологической нормы, их стре­мятся заменить ^пищевыми волокнами. Пищевые волокна из свеклы, реализуе­мые под различными названиями, по своему составу подобны сушеной свек­ловичной стружке и близки ей по свой­ствам, т. е. обладают высокой водоудер-живающей способностью, не содержат крахмала, клейковины. Пищевые волок­на являются эффективным средством для профилактики и лечения ряда болез­ней, применяются при приготовлении мясных полуфабрикатов, продуктов, по­лучаемых методом экструзии, готовых блюд, замороженных продуктов, хлебо­булочных изделий.
Из оставшихся в мелассе — побочном продукте сахарного производства — са-харов получают пищевые кислоты (ли­монную, молочную), пищевкусовые до­

бавки (глутаминат натрия), сахарсодер-жащие добавки (фруктозу, раффинозу.
сорбит и др.).
Побочные продукты мукомольного производства — пшеничные отруби и за­родыш — являются ценным источником пищевых волокон и других важных в пи­тании человека биологически активных веществ и в настоящее время использу­ются как диетический продукт либо са­мостоятельно («Отруби пшеничные дие­тические», «Пшеничные зародышевые хлопья»), либо в виде добавки в муку для выпечки таких сортов хлеба, как «Рус­ский», «Здоровье» и др. На эти цели ис­пользуется около 15 % образующихся отрубей.
ВСР плодоовощной отрасли — пло­довые (яблочные, грушевые, виноград­ные, цитрусовые и др.) выжимки — слу­жат сырьем для получения пектина и плодовых порошков, добавляемых в пи­щевые продукты для повышения их био­логической ценности.
ВСР пищеконцентратной отрасли — ко­фейный шлам и чайные отходы — служат сырьем для производства компонентов кофейных напитков, ароматизаторов для кондитерских и хлебобулочных изделий, чайных концентратов, экстрактов для обо­гащения черного байхового чая и т. д.
Ценным биологически активным веще­ством являются фосфатидные концентра­ты — ВСР масложировой промышлен­ности. Они участвуют в обмене веществ
положительно влияют на жировой обмен, повышают усвояемость пищи. С физио­логической точки зрения желательно со­хранять их в маслах, поступающих на дли­тельное хранение, так как они обладают антиокислительной способностью. На практике в связи с гидрофильными свой­ствами фосфатидов их выводят в процес­се гидратации масла и только после этого используют для пищевых целей в качестве добавок в маргарин, хлеб, мучные конди­терские изделия и др.
Новые технологии переработки со­евых бобов наряду с получением мас­ла и шрота позволяют получать белковые изоляты, концентраты и соевую муку -продукты, содержащие ценнейший рас­тительный белок, столь необходимый для питания человека. На основе этих про­дуктов получают текстурированные про­дукты, добавки, заменители, аналоги, ис­пользуемые в производстве пищевых

52

5/2001

ресурсы пищевой промышленности -и пищевых биологически активных добавок

продуктов. В России в настоящее время
осуществляется промышленное произ­водство только пищевой соевой муки, со­держащей 50 % протеина. В хлебопекар­ной и кондитерской промышленности применяют жирную и обезжиренную со­евую муку. Применение соевой муки в хлебопечении повышает содержание протеина, увеличивает срок хранения. способность удерживать влагу, улучша­ет консистенцию продуктов. На ряде предприятий организовано производ­ство соевой основы, или «соевого моло­ка». Применение этой добавки позволяет вырабатывать продукты диетического и профилактического назначения соевый диетический хлеб, соевое обезжиренное сухое молоко, соевый майонез «Здоро­вье и «Десертный», соевый белок «Supro», кисломолочные продукты (ке­фир, ацидофилин, бифилин).
Разработано более 300 наименований продукции с использованием соевых белков — продукты детского питания, хлебобулочные и кондитерские изделия, смеси для приготовления завтраков, консервы, диетические продукты из рыбы и мяса. Соевые белки в мясной промышленности используются в каче­стве функциональных и биологически ценных добавок в рецептуре вареных колбас, фарша, рубленых полуфабрика­тов; в кондитерской — в рецептурах ка­рамели, пралиновых конфет, мучных из­делий. Отход производства соевых бел­ковых продуктов — соевая сыворотка является питательной средой для полу­чения пекарских дрожжей, увеличивая их выход на 5-6 %. В перспективе в РФ предполагается наладить производство растительных концентратов и изолятов в промышленных масштабах, а также ис­пользовать для выработки пищевых бел­ковых продуктов новые виды сырья -горох, люпин.
Дрожжи пивные, образуемые в процес­се пивоварения, используются для по­

лучения сухих обезгореченных пивных ме­дицинских дрожжей — ценной биологичес­ки активной добавки, содержащей все не­заменимые аминокислоты, минеральные вещества, витамины группы В, Е и D. В со­став дрожжей входят лецитин, холи и глю-татион, играющие важную роль в функци­онировании нервной системы и обмене веществ в организме человека. В 1995 г. была получена всего 31 т сухих очищен­ных пивных дрожжей (против 48 т в 1990 г.). Сухие дрожжи применяются в каче­стве лечебного препарата для взрослых и в детском питании. Из солодовых ро­стков, которые богаты витаминами (В, Е, D) и белком, можно получать добав­ку для обогащения диетических продук­тов, сухого хлебного кваса, детских мо­лочных продуктов.
Источником получения пищевых доба­вок является и сивушное масло — побоч­ный продукт спиртового производ­ства. Его используют для получения чи­стых высших спиртов, в том числе изо-амилового, который применяют для по­лучения душистых веществ и фруктовых эссенций, добавляемых для улучшения вкуса и аромата ликероводочных и кон­дитерских изделий. Отработанные дрож­жи — сахаромицеты — богатый источник белка, основное направление их исполь­зования — производство хлебопекарных дрожжей, а также пищевых белковых добавок (вкусовых и ароматизирующих).
ВСР крахмалопаточной промыш­ленности содержат полноценные бел­ки, жиры, углеводы и минеральные ве­щества. Так, картофельная мезга содер­жит (в % к массе сухих веществ) 50 -крахмала, 25 — клетчатки; картофельный сок — 38.5 сырого протеина, кукурузный зародыш — 40 жира, глютен — 50-70 бел­ка (зеина) и т. д. Наличие этих веществ и определяет основное назначение пи­щевых добавок, полученных на их осно­ве. Установлена возможность использо­вания сухой мезги в качестве добавки в

продукты лечебного и профилактичес­кого питания,хлеб,кондитерские, мяс­ные изделия и пищеконцентраты. Ком­бинированная добавка из сухой мезги, уваренного фильтрата и белкового кон­центрата (на основе сока картофельно­го) оказывает положительное влияние на качество и питательную ценность ржано-пшеничного хлеба. При этом наи­лучшие результаты получены при внесе­нии в хлеб по 2,5 % сухой мезги и ува­ренного фильтрата и 0,5-1,0 % белко­вого концентрата. На основе картофель­ного сока получают сухой белок и бел­ковые концентраты. Они используются после дополнительной обработки в про­изводстве мясных изделий (фарш), в кондитерской промышленности (темные сорта конфет на основе помады, конфет типа «пралине»), в пищеконцентратной промышленности (обогатители овощных супов) и т. д. Сухой кукурузный глютен применяется в качестве сырья для про­изводства пищевкусовых приправ (глу-таминат натрия), пенообразователей, белковых паст. Сухой кукурузный заро­дыш является ценным компонентом при производстве кондитерских и хлебобу­лочных изделий (козинаки грильяж,пе­ченье, пряники, булочки).
Таким образом, как следует из выше­сказанного, большинство ВСР пищевой и перерабатывающей промышленности является ценным источником получения кормовых, пищевых и биологически ак­тивных добавок.
Для удовлетворения всевозрастаю­щей потребности населения в пищевых и биологически активных добавках, ко­торые по праву называют «пищей XXI века», а также потребности сельского хозяйства страны в полноценных кормах для животных необходимо более широ­ко внедрять ресурсосберегающие, ма­лоотходные технологии, глубокую, ком­плексную переработку сырья, в том чис­ле вторичного, и отходов.

Иностранная компания приглашает на работу ^ МЕНЕДЖЕРОВ-ТЕХНОЛОГОВ ^0 по продаже пищевых -^ добавок для мясной .< ‘ t^ промышленности. * ‘ ^в ^ Требования ^у знание английского языка, .д! опыт работы по специальности ^*^ не менее 2 лет. Резюме присылать по факсу (095) 723-72-01

000 «Купеческий двор-М» e-mail gleb@myard.ru

ЛУЧШИЕ СПЕЦИИ ДЛЯ ВАШЕГО ПРОИЗВОДСТВА
(095)785-2656

5/2001

53

В.Н.Сергеев, Ю.И.Кокаев
Агропромышленный Союз России
Биологически активное

растительное сырье
в пищевой промышленности

Characteristics are given to biologically active vegetable raw materials utilized in food processing industry, by groups of products, i.e. alcohol-free beverages and balm-type drinks, tea-based beverages, fruit-and-vegetable produce, confectionery, biologically active additives to food. etc. Provision of the food industry sectors with these raw materials is being analyzed in the paper.

В
России, как и в
других странах
от­мечается устойчивая тенденция повы­шения интереса к потреблению пище­вых продуктов и лечебно-профилакти­ческих препаратов из экологически бе­зопасного растительного сырья. Полу­чило признание и находит широкое применение в пищевой и медицинской промышленности природное расти­тельное сырье — лекарственные травы, плоды и ягоды, а также пряно-вкусовые и эфирномасличные растения, биоло­гически активная продукция пчеловод­ства. Увеличивается спрос на биости­муляторы и биоэнергетические добав­ки на растительной основе.

Препараты, изготовленные из мест­ного сырья, оказывают наибольший те­рапевтический эффект людям, прожи­вающим на соответствующей террито­рии. Такие продукты повышают устой­чивость организма к экстремальным ситуациям, нормализуют умственную и физическую работоспособность. Это явление может привести в скором вре­мени к пересмотру всей национальной стратегии и концепции развития инду­стрии питания.
Положительные свойства многих рас­тений (в особенности лекарственных, эфирно-масличных, пряноароматичес-ких и др.) обусловлены их способнос­тью активизировать ферментные сис­темы и усиливать энергетическое обес­печение организма. Связано это с тем, что растительное сырье служит одним из основных источников биологически активных веществ (БАВ), которые даже в минимальном количестве оказывают оздоровительное и защитное действие.
Отсутствие в рационе питания насе­ления России БАВ в достаточной степе­ни является одной из основных причин низкого уровня здоровья и сокращения продолжительности жизни. Особую тревогу вызывает ослабление иммунной системы. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а регуляр­ное потребление таких продуктов сни­жает отрицательные последствия не­благополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма.
Наиболее доступными и массовыми оздоровительными продуктами, содер­жащими БАВ растительного происхож­дения, могут стать в России безалко­гольные и чайные напитки, бальзамы, натуральные заменители сахара, суб­лимированные овощи и фрукты, плодо­овощные консервы, кондитерские и хлебобулочные изделия, а также новый класс продуктов — биологически актив­ные добавки к пище.

Безалкогольные напитки и бальза­мы. Натуральное растительное сырье позволяет создавать напитки целевого и профилактического направлений то­низирующие, антистрессовые, диети­ческие, диабетические, улучшающие работу сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта и других органов. Такие напитки способствуют удовлетворению потребности организ­ма в жидкости и обеспечивают его важ­нейшими биологически активными ве­ществами для нормальной жизнедея­тельности. К специализированным на­питкам отечественного производства относятся «Байкал», «Тархун», «Саяны», «Жимолость», «Уральская рябина», на­питки группы «Флора» (мятная, кориан­дровая, померанцевая, гвоздичная), «Таежный родник», «Пересвет», «Вос­ток», «Славянка», «Дельфин», «Примор­ский», «Золотой шар» и др.
О достоинствах отдельных напитков можно судить по компонентам сырья в их составе. Например, в безалкоголь­ный тонизирующий напиток «Байкал» входит широкий спектр тонизирующих и ароматических компонентов трава зверобоя, корень солодки, элеутеро-кокк, настой сосновых почек и нату­ральные масла лимона, эвкалипта и лавра.
Напиток «Тархун» вырабатывают из одноименного настоя, основным сырь­ем для приготовления которого служит зеленая масса эстрагона, содержащая витамины С, В , В„, РР, микроэлементы — кальций, магний, железо, калий, эфирные масла. В этой культуре высо­ко содержание рутина (около 170 мг%) и фосфора (225 мг%).
В состав напитка «Саяны» входит эк­стракт левзеи сафлорофидной («мара­лий корень»), обладающий стимулиру­ющим действием при умственном и фи­зическом переутомлении. Напитки «Жимолость» и «Уральская рябина» вы­рабатывают соответственно из настоев плодов жимолости и рябины красной. В оба напитка входит экстракт родиолы розовой («золотой корень»).
Корень родиолы розовой также вхо­дит в состав безалкогольных напитков «Золотой Алтай» и «Прикарпатье», не уступающих по вкусовым качествам

«Кока-Коле». При производстве безал­когольных тонизирующих напитков «Элеутерококк» и «Бодрость» использу­ют элеутерококк колючий («свободноя-годник»). В напитки группы «Флора» входят экстракты и настои таких извес­тных лекарственных и пряноаромати-ческих трав, как мята, тысячелистник, чабрец, полынь горькая, донник, зуб­ровка, кориандр, имбирь и др. Лекар­ственные растения, применяемые в со­ставе пчелопродуктов, усиливают дей­ствие последних и создают новые про­дукты повышенной биологической цен­ности это мед (соответственно) с ро-диолой розовой, женьшенем, левзеей, расторопшей, солодкой, элеутерокок-ком и др.
Сотрудниками медицинских учрежде­ний отмечено положительное влияние концентратов, в том числе концентри­рованных основ бальзамного типа, на организм человека, активизирующих внутренние защитные силы организма. Именно эти пищевые продукты с опре­деленной профилактической направ­ленностью способны принести наи­большую пользу в системе эндоэколо-гической реабилитации, особенно в ус­ловиях санаториев, медсанчастей, реа-билитационных центров. Бальзамами, обладающими общеукрепляющими, ан­тистрессовыми, противовоспалитель­ными и антитоксичными свойствами, являются «Водолей», «Омега», «Дерсу», «Тайга», «Марий Эл», «Амазонит», «Московия», «Универсальный», «Меще­ра», «Владимирская Русь», «Муромские богатыри» эликсиры «Демидовский». «Кедровит» и др. В составе приведен­ных бальзамов присутствуют наиболее ценные лекарственные и пряноарома-тические растения, а также биологи­чески активная продукция пчеловод­ства.
По прогнозам специалистов, произ­водство безалкогольных напитков в 2000 г. может составить до 150 млн дал. К сожалению, в этом объеме доля тонизирующих напитков высокого каче­ства, изготовленных из экстрактов и концентратов растительного сырья, может составить всего •3-5 %. Отсут­ствие в достаточном количестве возде­лываемого и заготавливаемого расти-

28

flU 6/2001

тельного сырья служит одной из основ­ных причин низких объемов производ­ства этой продукции.
Чайные напитки. В настоящее вре­мя разработано более 400 рецептов чая, как черного байхового, так и с до­бавками к нему отдельных лекарствен­ных и пряноароматических растений, а также пищевые чайные напитки, изго­товленные только из дикорастущих и культурных растений.
В рецептурах чая с добавками расти­тельного сырья используют травы ду­шицы, зверобоя, чабреца, иван-чая, багульника; листья мяты, элеутерокок-ка, мать-и-мачехи, брусники, ежевики, черной смородины, бадана и др.; пло­ды тмина, аронии черноплодной, кали­ны. шиповника, черной смородины, брусники и др. Наибольшую извест­ность и популярность из этой группы получили чаи «Ароматный», «Солнеч­ный», «Элегия», «Идеал».
Из чайных напитков, изготовленных без черного чая, наибольшее призна­ние получили напитки «Витаминный», «Осенний», «Сибирский чай», «Курильс­кий чай», «Лесной аромат», «Иван-чай», «Свежесть», «Пикантный». Рецептуры этих напитков содержат в основном плоды шиповника, калины, боярышни­ка, аронии черноплодной, малины, ря­бины красной, а также травы и листья пряноароматических и лекарственных растений. Употребление данной группы чаев имеет глубокие исторические кор­ни. Они наиболее приемлемы для насе­ления России по своим питательным, целебным и вкусовым свойствам, на основании чего их можно отнести к ценным пищевым продуктам. К сожале­нию, указанные чайные напитки выпус­кают эпизодически в крайне ограничен­ных ассортименте и объемах. Одна из главных причин этого — отсутствие ка­чественного сырья культурных и дико­растущих растений и популяризации национальных чайных напитков.
Плодоовощная продукция. В пло­доовощной отрасли создаются новые виды консервов путем добавления на­туральных экстрактов из биологически активного сырья. Они обладают задан­ными биологическими свойствами (се-дативными, тонизирующими, радио-протекторными и т. д.) с гарантирован­ным содержанием ценных компонентов (полифенолов, витамина С, пектина, каротина и т. д.).
Разработаны новые напитки профи­лактического назначения с учетом свойств настоев и экстрактов лекар­ственных растений и необходимого их количества. Особое внимание уделено комплексам целебных растений, обла­дающих успокаивающим, антиоксидан-тным действием, снимающим депрес­сии. В плане создания целебных соков и напитков перспективны плоды кали­ны, шиповника, облепихи, аронии, нор­мализующие кровяное давление, сти­мулирующие деятельность сердечно­сосудистой системы, обладающие ан­тисептическими, ранозаживляющими и укрепляющими свойствами. К сожале­нию, выпуск этой продукции пока край­

не ограничен, но с учетом современных
тенденций в диетологии она имеет большие перспективы в консервной промышленности.
Кондитерские изделия. Развивает­ся производство ассортимента конди­терских изделий специального назна­чения, которые в своей совокупности смягчают действие техногенных факто­ров и обеспечивают организм человека необходимой суточной нормой жизнен­но важных компонентов. Внесение в пе­ченье, шоколад и конфеты биодобавок из растительного сырья (женьшень, то­пинамбур, облепиха и др.) позволило создать изделия с направленным ле­чебным эффектом. Их рекомендуют употреблять и как адаптогенные про­дукты для повышения работоспособно­сти и устойчивости организма к стрес­совым воздействиям.
Лекарственное растительное сырье в кондитерской промышленности явля­ется целебным компонентом для вы­пуска киселей (алтей лекарственный, девясил, лимонник, облепиха), марме­лада (боярышник, калина, рябина), си­ропов (солодка, рябина, бузина, клюк­ва), а также желе, джемов, повидла, па­стилы (шиповник, облепиха, рябина, лимонник, калина, девясил) и других изделий. Выпуск этой продукции осо­бенно актуален для детского, диети­ческого, диабетического и спецпитания людей, занятых на производствах, вредных для здоровья. Однако выпуск этой продукции сдерживается также недостатком сырья и отсутствием фи­нансовых средств у перерабатывающих предприятий.
Пряности. Для применения в пище­вой промышленности перспективны пряные растения (чабер, базилик, ме­лисса, иссоп, фенхель,тмин, кориандр, котовник, шафран, чабрец, укроп, пет­рушка). Представителям пряновкусо-вых культур наряду с ароматичностью присущи и лекарственные свойства благодаря наличию гликозидов, флаво-ноидов, танинов и других веществ. На­ряду с бактерицидными некоторые представители обладают и антиокисли­тельными свойствами, что, например, позволяет продлить сроки хранения выработанных растительных масел в 1,3-2 раза. Аналогичными свойствами обладает и масло шиповника.
Топинамбур и стевия. Для пищевой промышленности ценным сырьем ста­новятся топинамбур и стевия. Высокое содержание инулина в клубнях топи­намбура позволяет использовать его в качестве сырья для получения диабети­ческих продуктов питания муки, сока, сиропа, кондитерских и хлебобулочных изделий. Существенное отличие топи­намбура от других овощей проявляется в высоком содержании белка и пекти­новых веществ (3,2 и 11 % соответ­ственно от массы сухого вещества). Пищевые продукты, включающие топи­намбур, обладают общеукрепляющим и тонизирующим действием, а приготов­ленные без сахара могут использовать­ся в диетотерапии больных сахарным диабетом. Возделыванием топинамбу­

ра для пищевых целей сельскохозяй­ственные предприятия занимаются крайне мало.
В листьях стевии содержится стевио-зид (из группы гликозидов) в количе­стве 6-12 %, который по сладости пре­вышает сахар в 300 раз. Главные дос­тоинства стевиозида — его натураль­ность и низкокалорийность. Для его расщепления не требуется инсулин, и поэтому он полностью безопасен для больных сахарным диабетом. Во мно­гих странах Азии, Европы и Америки уже более 20 лет до 30 % продуктов пи­тания, при приготовлении которых ра­нее использовался сахар (кондитерс­кие изделия, безалкогольные напитки, мороженое и др.), теперь выпускают с применением стевиозида. Только в Японии перерабатывается более 2 млн т травы стевии в год. Ведущие диетологи и фармакологи зарубежных стран счи­тают, что употребление в пищу стевио­зида стало значительным шагом в оз­доровлении населения их стран.
Специалисты НИИППиСПТ разрабо­тали большое количество рецептур чая на основе стевии, при этом добавлять сахар в напитки не требуется, что при­дает им диабетические свойства. Од­нако их производство сдерживается из-за отсутствия сырья, несмотря на имеющуюся возможность культивиро­вания стевии как многолетней культуры в регионе Краснодарского края. При этом урожай здесь достигает 2-2,5 т сухого листа с 1 га. Потребность нашей страны в стевиозиде только в расчете на 8 млн больных диабетом, оценивает­ся в 4,4 тыс. т, или в переводе на сухой лист 500 тыс. т в год.
Биологически активные добавки к пище (БДДы). В настоящее время в России ускоренными темпами созда­ются и выпускаются разными органи­зациями БАДы различного назначе­ния. Являясь по определению концен­тратами натуральных биологически активных веществ для непосредствен­ного приема или введения в состав пищевых продуктов с целью их обога­щения, они выполняют оздоровитель­ную функцию и должны присутство­вать в ежедневном рационе человека. С помощью биодобавок можно доста­точно быстро и легко восполнить де­фицит жизненно важных питательных веществ.
В США еще в конце 30-х годов по­явились программы, нацеливающие население на изменение структуры питания во имя здоровья. Сейчас око­ло 80 % населения США и 50 % насе­ления Европы регулярно потребляет БАДы в той или иной форме, что при­вело практически к исчезновению бо­лезней, порождаемых недостатком витаминов, микроэлементов, пище­вых волокон и других БАВ. По оценкам американских специалистов, затраты на витамины только в хлебобулочных изделиях обеспечивают 5-10-кратную экономию на лечение заболеваний, развивающихся на почве авитамино-зов. По некоторым источникам, в Рос­сии БАДами пользуются менее 3 %

6/2001

29

населения, а уровень заболеваемости и продолжительность жизни общеиз­вестны.
Из российских БАД, изготовленных из натурального сырья растительного происхождения, наиболее известны крио- и сублимированные продукты из овощей, фруктов и лекарственных рас­тений, морских водорослей производ­ства ЗАО «Биофит», АО «Биоритм», АО «Сублимация» и др. Так, например, ра­стительные таблетки, разработанные ЗАО «Биофит» методом криоконсерва-ции, нормализуют функции многих сис­тем организма, стимулируют иммуни­тет. Они показаны для детского и дие­тического питания. В настоящее время предприятие выпускает более 40 наи­менований криопродуктов, в том числе из растительного лекарственного сы­рья (брусника, боярышник, топинам­бур, арония, калина, клюква, черника, ламинария и др.). В АО «Сублимация» (Волгоградская обл.) из плодов тыквы, томатов, баклажана, столовой свеклы и других овощей, а также фруктов полу­чают концентрированные порошки, ко­торые впоследствии используют для приготовления плавленых сырков, кол­бас, йогуртов и напитков.
К сожалению, примеров успешного выпуска указанных и других продуктов с добавлением ценного растительного сырья пока немного. Главные ограни­чения — отсутствие в достаточном объеме сертифицированного расти­тельного сырья нужного ассортимента

и современных мощностей для перера­ботки. Сельскохозяйственные пред­приятия и фермерские хозяйства, кото­рые могли бы на этом получать высо­кие прибыли из-за отсутствия финан­совых средств, практически не занима­ются возделыванием лекарственных, пряноароматических и других ценных культур. В таком же положении нахо­дятся и перерабатывающие предприя­тия. Из-за отсутствия средств они не способны авансировать весьма долго­временные процессы производства сы­рья, особенно многолетних культур. Вместе с тем только для выработки то­низирующих напитков, содержащих траву зверобоя, ее необходимо заго­тавливать 1500-1600 т в год. Практи­чески за последние годы заготовки травы зверобоя не превышали 50-70 т в сухой массе. Для выработки биоак­тивных продуктов ежегодно требуется сырья (т) чабреца — 180, заготавлива­ется 15-20, соответственно мяты — 240 и 20-30, душицы — 100 и 8-15, эстраго-на — 1500 и 10-25 и т. д. Отсутствие в достаточном количестве пищевого био­логически активного растительного сы­рья не позволяет существенно увели­чить производство и других ценных фи-топродуктов.
С учетом развития всех отраслей пи­щевой промышленности, использую­щих лекарственное и другое раститель­ное сырье (ликероводочная, плодо­овощная, винодельческая, кондитерс­кая, чайная, пищеконцентратная, пиво-

безалкогольная. масложировая), в на­чале 21-го века потребности производ­ства могут составить 130-150 тыс. т в год, в том числе лекарственного расти­тельного сырья — 60-70 тыс. т, соответ­ственно эфирно-масличного — 70-80 тыс. т. Производство указанных объе­мов допустимо только на промышлен­ной основе путем возделывания интро-дуцированных лекарственных и других растений в контролируемых условиях, что позволяет получать экологически безопасное сертифицированное сырье высокого качества. Дикорастущие в данном контексте рассматриваются как вспомогательные по отдельным видам в связи с тем, что заготовка их высоко-затратна и сырье трудно идентифици­руется. К тому же ресурсы дикорасту­щих представлены различными при­родными популяциями и соответствен­но растения одного вида значительно отличаются по своему биохимическому составу.
Анализ состояния обеспеченности растительным сырьем пищевой про­мышленности подтверждает необходи­мость принятия существенных мер по созданию новых и развитию существу­ющих сырьевых баз и перерабатываю­щих предприятий в различных регионах страны. Разработка соответствующих мощностей возможна с участием пред­приятий всех форм собственности, в том числе фермерских хозяйств с при­влечением как региональных бюджет­ных, так и частных инвестиций.

Мы поставляем оборудование для производства начиненных кремом плоских и пустотелых вафель…

ХЕБЕНШТРАЙТ ГмбХ
Хессенринг 16
64546 г. Мерфельден/Франкфурт/М.
ФРГ
Тел. +49 (0) 6105-202-0
Факс +49 (0) 6105-202-190
e-mail info@hebenstreit.de
http //www.hebenstreit.de

HEBENSTREIT

АНТОН ОЛЕРТ
1, Щипковский пер., 20 113093 г. Москва тел. О 95-2 30 05 76, 2 37 60 39 факс О 95-2 30 64 55, 2 37 65 51 e-mail ohlert@dol.ru

30

6/2001

ЛЕЧЕБНОЕ ПИТАНИЕ
© А.В.Погожева, 1998
А.В.ПОГОЖЕВА
Институт питания РАМН, Москва
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА В ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОМ ПИТАНИИ
Пищевые волокна — большая группа полимерных веществ различной химической природы, источниками кото­рых служат растительные продукты. Эти вещества играют важную роль в функционировании ряда органов и систем организма и в первую очередь влияют на функцию толстой кишки. Обладая способностью удерживать воду, они ускоряют кишечный транзит и перистальтику толстой кишки, действуют как фактор, формирующий стул. Пищевые волокна адсорбируют значительное количество желчных кислот, а так же прочие метаболиты токсины и электролиты, чем способствуют детоксикации организма. Благодаря своим ионообменным свойствам пищевые волокна способны выводить ионы тяжелых металлов и радионуклиды. Пищевые волокна оказывают по­ложительное действие при функциональных заболеваниях толстой кишки, способствуют снижению уровня холе­стерина в крови, обладают гиполипидемическим действием, что позволяет использовать их в профилактике и лечении ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых^

Пищевые волокна (ПВ), синонимами которых яв­ляются неусвояемые углеводы, клетчатка, балластные вещества, представляют собой большую группу нут-риентов, источниками которых служат растительные продукты зерновые, фрукты и овощи. ПВ — это био­логический термин, а не химический, поскольку объ­единяет вещества различной химической природы. К ним относятся спирты, полисахариды, которые не расщепляются в тонкой кишке, а подвергаются бак­териальной ферментации в толстой кишке. Важней­шими компонентами ПВ являются целлюлоза, геми-целлюлоза, пектин, камеди, слизи, лигнин. Стенки растительных клеток состоят в основном из макромо­лекул волокнистых полисахаридов, главным образом целлюлозы. Межклеточные полисахариды представ­лены растворимьми формами гемицеллюлозой, пек­тином и его производными. Целлюлоза является по­лимером глюкозы, гемицеллюлоза — полимером пен-тоз и гексоз, лигнин — полимером ароматических спиртов, пектин — сложным комплексом коллоидных полисахаридов, включающих глюкуроновую и галак-туроновую кислоты, камеди состоят из метилирован-ных и ацетилированных молекул гексоз и пентоз, и, наконец, слизи — полисахариды семян и морских водорослей, являются чаще всего высокоразветвлен­ными арабиноксиланами.
В настоящее время существует несколько класси­фикаций ПВ. По строению полимеров они делятся на гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота) и гетерогенные (целлюлоз олигнины, геми-целлюлозо-целлюлозолигнины и пр.). По виду сырья

на ПВ из низших растений (водорослей и грибов) и высших растений (злаков, трав, древесных). По физи­ко-химическим свойствам на растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции геми-целлюлозы) и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, части гемицеллюлоз, ксиланы). А также на спирты (лигнины) и полисахариды, которые в свою очередь подразделяются на структурированные (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин) и неструктурированные (слизи, камеди, искусственные полимеры).
Долгое время ПВ считались ненужным балластом, от которого старались освободить продукты для по­вышения их пищевой ценности. В связи с этим разра­ботан и выпускается целый ряд рафинированных продуктов, полностью освобожденных от ПВ — са­хар, кондитерские изделия, мука тонкого помола, осветленные фруктовые и овощные соки, потребление которых составляет около 60% от общей калорийно­сти рациона населения высокоразвитых стран, что на фоне неуклонного снижения потребления натураль­ных растительных продуктов (зерновых, овощей, хлеба грубого помола) привело к значительному уменьшению (в 2—3 раза) количества ПВ в рационе питания. Подобная «вестернизация» диеты способ­ствует снижению поступления с пищей ПВ до 10 г в день. В то же время строгие вегетарианцы получают с пищей 40 г и более ПВ. Большинство населения зем­ного шара съедает не более 25 г в день ПВ, из кото­рых 10 г приходится на хлеб и другие продукты из злаков, около 7 г — на картофель, 6 г — на другие овощи и лишь 2 г — на фрукты и ягоды.

39

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №1/98

ЛЕЧЕБНОЕ ПИТАНИЕ

Установлено, что дефицит ПВ в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипо-моторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, дивертикулез, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, са­харный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопротеидемии, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей.
Медико-биологическая ценность ПВ во многом обусловлена особенностью их физико-химических свойств. Чрезвычайно важную роль играют ПВ в функционировании толстой кишки. Одним из основ­ных свойств ПВ является их способность удерживать воду. Некоторые ПВ сохраняют в 5-30 раз больше воды, чем их собственная масса. Так, 1 г пшеничных отрубей удерживает 5 г воды, Наибольшую гигроско­пичность имеют водорастворимые ПВ — гемицеллю-лоза и пектин, содержащиеся в овощах и фруктах. Нерастворимые ПВ (например, отруби злаковых) обладают только свойством поверхностного удержа­ния воды. Способность ПВ сохранять воду обеспечи­вает ускорение кишечного транзита и перистальтики толстой кишки, увеличение массы кала, изменяет внутрикишечное давление (что очень важно для больных с грыжей пищеводного отверстия диафраг­мы, дивертикулитом, варикозным расширением вен нижних конечностей), изменяет концентрацию фе­кальных электролитов. Зерновые отруби с самым низким уровнем удержания воды обеспечивают наи­большую скорость прохождения содержимого на­чальных отделов толстой кишки и непосредственно действуют как фактор, формирующий стул. Другие виды ПВ (из овощей, например) концентрируются в нутриентах начальных отделов толстой кишки (в слепой кишке), что усиливает бактериальную фер­ментацию. Таким образом, злаковые ПВ (в основном отруби) могут оказьюать прямой эффект на форми­рование содержимого толстой кишки, в то время как ПВ из других источников дают тот же эффект не пря­мо, а в результате бактериальной ферментации и других механизмов.
Нерастворимая стенка клеток растений может вы­ступать как плотная матрица, через которую проса­чивается жидкая часть кишечного содержимого. В то же время растворимая часть ПВ может являться как бы жидкой матрицей. Кишечная флора и ПВ, взаимо­действуя, изменяют кишечное содержимое — транс­формируют гликохолаты в дезоксихолаты, что при определенных патологических количественных соот­ношениях может вызвать токсемический эффект. При этом увеличение объема ПВ снижает степень такой токсемии либо адсорбцией токсинов на ПВ, либо путем растворения токсинов за счет увеличения массы содержимого толстой кишки, что укорачивает время кишечного транзита, т.е. уменьшает опасность кон­тактирования слизистой оболочки с токсинами. На­

ряду с этим добавление ПВ к пище усиливает внутри-кишечный синтез витаминов Bi, В 2, Вб, РР и фолиевой кислоты кишечными бактериями. Благоприятно дей­ствуют они и на микрофлору кишки — возрастает доля полезных лактобацилл и стрептококков и по­давляется рост коли-форм, что особенно важно для пожилых людей, поскольку с годами микрофлора кишечника приобретает все более гнилостный харак­тер.
Из других свойств ПВ следует отметить их адсор­бирующий эффект. Они связывают и затем выводят из организма значительное количество желчных кис­лот (ЖК), а поскольку ЖК синтезируются в печени из холестерина (ХС), то клетчатка оказывает гипохоле-стеринемическое действие. Считают, что связывание ЖК волокнами приводит к удвоенной потере ХС организмом вследствие уменьшения реабсорбции ЖК и увеличения выведения с калом нейтральных стеро-идов в результате нарушения их всасывания из-за недостатка тех же ЖК. Помимо ЖК, ПВ адсорбиру­ют и другие метаболиты, токсины, электролиты.
Одним из аспектов физиологического действия ПВ является их влияние на минеральный обмен. Имеются доказательства, что высокое потребление ПВ может нарушать минеральный баланс в организме. В основе этих процессов лежат катионообменные свойства ПВ, что способствует выведению ионов тяжелых метал­лов, например свинца, стронция, и позволяет рас­сматривать возможность использования клетчатки для выведения радионуклидов из организма. Самыми активными в этом плане оказались альгинаты — пектиновые вещества из бурых водорослей, например из морской капусты, которые выводят из желудочно-кишечного тракта человека до 95% попавшего туда радиоактивного стронция. В то же время ПВ не влияют на обмен анионов.
В определенной степени ПВ являются источником энергии. Под влиянием ферментных систем микроор­ганизмов толстой кишки идет гидролиз гликозидных связей полисахаридов, приводящий к образованию моносахар идов. В толстой кишке более 50% ПВ под действием бактерий распадается на жирные кислоты, двуокись углерода, водород и метан, что оказывает химическое воздействие на толстую кишку.
Благодаря этим свойствам ПВ могут иметь лечеб­но-профилактическое значение при функциональных заболеваниях толстой кишки, сопровождающихся запорами, а также дивертикулезе, геморрое, грыже пищеводного отверстия диафрагмы, раке толстой кишки. В частности, протективная роль ПВ в разви­тии рака толстой кишки заключается в следующем
— увеличивая объем стула, ПВ снижают концент­рацию канцерогенных веществ;
— укорачивая время кишечного транзита, ПВ уменьшают контакт канцерогенов со слизистой кишки;
— снижая рН химуса, ПВ подавляют бактериальное образование потенциальных канцерогенов;

40 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №1/98

ЛЕЧЕБНОЕ ПИТАНИЕ

— повышая образование бутирата, защищают клет­ки слизистой кишки от злокачественного перерождения;
— снижают уровень свободного аммиака, потенци­рующего развитие опухоли;
— снижают бактериальное расщепление защитной слизи;
— снижают активность мутагенов жаренного мяса. Считают, что ПВ связывают от 8 до 50% гетероцик­лических аминов, которые вызывают развитие опухо­лей в кишечном тракте. Обычно эти амины образу­ются в результате приготовления пищи из мяса по­средством высокотемпературной обработки.
В последнее время выдвинута гипотеза о значении ПВ в профилактике рака не только кишечника, но и молочной железы. Полагают, что лигнины — энтеро-лактон и энтеродиол, образующиеся бактериями толстой кишки из ПВ (особенно злаковых), выделя­ются с мочой в количествах, пропорциональных по­треблению ПВ, особенно интенсивно в лютеиновую фазу менструального цикла и ранние сроки беремен­ности. Они оказывают антиканцерогенное действие, связывая рецепторы и эстрогены эпителия молочных желез и толстой кишки и таким образом блокируя пролиферацию под действием эстрогенов.
Помимо воздействия на функцию толстой кишки, ПВ оказывают выраженное влияние на процессы желчевыделения. Тенденция к образованию желчных камней зависит, как известно, от литогенного индек­са, который основывается на молярном соотношении ХС, ЖК и фосфолипидов (ФЛ). ПВ способствуют снижению литогенности желчи при условии ее перво­начального повышения у больных калькулезным хо­лециститом, гипокинезией желчного пузыря с застоем желчи. Позитивное действие ПВ на состав желчи реа­лизуется благодаря следующим механизмам
— адсорбции холевой кислоты, торможению ее микробной трансформации в дезоксихолевую и ее реабсорбции в кишке;
— повышению суммарного содержания ЖК в желчи;
— повышению уровня хенодезоксихолата и сниже­ния пула холата и дезоксихолата в желчи;
— снижению уровня ХС в желчи;
— снижению содержания ФЛ в желчи;
— нормализации холатохолестеринового коэффи­циента и литогенного индекса желчи;
— ощелачиванию желчи, что имеет важное значе­ние для профилактики образования камней;
— повышению кинетики желчного пузыря. Из всех видов ПВ наиболее выраженное влияние на процессы желчевыделения оказывают отруби зла­ков, действующим началом которых являются геми-целлюлоза и целлюлоза.
Влияние ПВ на обмен ЖК во многом обусловли­вает их гипохолестеринемическое действие, что про­является снижением в сыворотке крови уровня общего ХС, ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП. ХС ЛПВП, по данным разных авторов, либо незначительно увеличивается

или снижается, либо практически не изменяется, что способствует снижению коэффициента атероген-ности. По некоторьм данным, обогащение рациона ПВ приводит и к снижению уровня триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови, особенно у больных с IV ти­пом гиперлипопротеидемии. Отмечено также норма­лизующее действие ПВ на концентрацию апо-В и апо-С, в частности перераспределение изоформ апо-Сш (увеличение содержания апо-Сщ, и снижение апо-С то). Имеются сведения, что при длительном примене­нии ПВ (в течение 2 лет) в сыворотке крови увеличи­вается концентрация и апо-А, а также величина соот­ношения апо-АУапо-В.
Положительное действие ПВ на липидный обмен объясняется несколькими факторами
— повышением связывания и выведения ЖК и ней­тральных стеролов;
— уменьшением всасывания липидов (ХС и ТГ) по ходу тонкой кишки, в частности смещение зоны вса­сывания в дистальном направлении;
— снижением синтеза ФЛ и ХС в тощей кишке (длительный прием ПВ изменяет метаболизм липидов в клетках кишки и функциональные характеристики мембран, что способствует, в частности, снижению включения ацетата в ХС и олеиновой кислоты в ФЛ);
— уменьшением углеводсвязанной липемии (ПВ сни­жают не только уровень глюкозы сыворотки крови, но и инсулина, стимулирующего синтез ХС и ЛПНП);
— ингибированием синтеза ХС в печени коротко-цепочечными жирными кислотами — продуктами превращения водорастворимых ПВ;
— снижением в результате этих процессов синтеза ХС, липопротеидов и ЖК в печени;
— повышением активности липопротеидлипазы в жировой ткани;
— снижением активности панкреатической липазы;
— влиянием на минеральный обмен (фитиновая кислота, входящая в состав ПВ, способствует сниже­нию содержания в плазме цинка и повышения соот­ношения цинк/медь, что оказывает гипохолестерине­мическое действие).
Гипохолестеринемическое действие ПВ зависит от их источников наиболее выраженный эффект наблю­дается у пектина, особенно высокометоксилирован-ного (цитрусового, яблочного) и слизей. Целлюлоза и гемицеллюлоза злаковых отрубей слабо влияют на уровень ХС крови. В то же время есть указания на преимущество овсяных отрубей перед пшеничными, применение которых не только снижает уровень об­щего ХС, но даже несколько увеличивает содержание ХС ЛПВП.
Гиполипидемическое действие ПВ является осно­вой для их использования в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний, таких, как атеро­склероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопро-теидемия, гипертоническая болезнь, варикозное рас­ширение и тромбоз вен нижних конечностей. При

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №1/98 41

ЛЕЧЕБНОЕ ПИТАНИЕ

этом большое значение имеет также влияние ПВ на систему гемокоагуляции. 1 Имеются данные, что ПВ снижают вязкость цельной крови, уменьшают содер­жание аутотромбина I и II и тромбоцитарного фак­тора I, сдвигают показатели тромбоэластограммы в сторону гипокоагуляции. В основе их тромболитиче-ского действия лежит изменение коагулирующих и фибринолитических свойств слизистой оболочки раз­личных отделов желудочно-кишечного тракта.
Наряду с этим при варикозном расширении и тромбозе вен нижних конечностей имеет значение снижение ПВ внутрибрюшного давления. Поскольку известно, что факторами, способствующими вари­козному расширению вен, являются повышенное на­пряжение мышц брюшной стенки и внутрибрюшное давление, в связи с чем нарушается отток венозной крови из нижних конечностей.
Обнаружена также отрицательная корреляция между употреблением ПВ злаковых и уровнем арте­риального давления. Гипотензивный эффект опо-средуется рядом механизмов
— уменьшением всасывания жира;
— снижением концентрации желудочного ингиби-рующего полипептида, вазоактивного интерстици-ального полипептида, кишечного и панкреатического глюкагона, инсулина (глюкагон и инсулин, в част­ности, препятствуют экскреции натрия с мочой про­порционально их концентрации);
— изменением скорости всасывания натрия в тон­кой кишке;
повышением выведения воды в составе содержи­мого тонкой кишки.
Применение ПВ в диетотерапии больных сахар­ным диабетом и нарушенной толерантностью к угле­водам основано на их способности снижать уровень глюкозы в крови натощак, послепищевой гликемии, глюкозурии, повышенную концентрацию инсулина и глюкагона, что приводит к повышению у этих паци­ентов толерантности к углеводам, снижению потреб­ности в инсулине и пероральных сахароснижающих препаратах. Влияние ПВ на углеводный обмен опо-средуется многими факторами
— замедлением времени транзита по толстой киш­ке, что уменьшает зону контакта глюкозы со слизис­той и, следовательно, темпы ее всасывания;
•Sm^^JX.n^-llM^-J^ B^.T<‘S<«>6o.3K-JT^TtMjT T-JTTOK-0 iaj W» ВЯЭДСОГО
раствора с клейкими полисахаридами;

-подавлением поступления глюкозы в кишечный
эпителий, чему способствует увеличение неперемеши­ваемого слоя химуса и снижение активности пищевых амилаз;
— влиянием на секрецию гормонов (снижение сек­реции внутрикишечного глюкагона, инсулина и глю­кагона поджелудочной железой).
Гипогликемическое действие оказывают в основ­ном гельобразующие ПВ — пектин и камеди. У цел­люлозы и пшеничных отрубей этот эффект гораздо слабее. Овсяные отруби имеют преимущество перед пшеничными по гипогликемическому действию, в частности из-за наличия в них камеди.
ПВ могут иметь также вспомогательное значение при лечении ожирения
— уменьшение скорости опорожнения желудка, увеличение растяжения желудка, кишки способствуют подавлению аппетита, создают ощущение насыще­ния, препятствуют перееданию;
— замещение в диете более энергоемких продуктов ПВ способствует снижению поступления энергии с пищей;
— благодаря влиянию на метаболизм углеводов и липидов ПВ снижают активность синтетических про­цессов в жировой ткани;
— ПВ оказывают диуретическое действие, способ­ствуя выведению натрия и воды, являясь источником калия в диете.
При использовании ПВ в лечебно-профи­лактических целях необходимо, однако, учитывать, что длительное и избыточное введение их с пищей может несколько снижать (на 1,5-3%) всасывание незаменимых макро- и микроэлементов и ряда водо­растворимых витаминов. Считают, что ПВ связы­вают фолиевую кислоту и некоторые витамины груп­пы В. В то же время имеются данные об усилении под действием клетчатки внутрикишечного бактериаль­ного синтеза витаминов Bi, B2, Вб, РР и фолиевой кислоты. Благодаря адсорбционным и катионооб-менным свойствам, а также наличию фитатов ПВ снижают поступление в организм кальция, цинка, фосфора, железа, магнияи др. Все это следует учиты­вать при дозировке ПВ в диете. Повседневный раци­он должен содержать около 25-30 г ПВ. В то же время в лечебных целях их количество повышается в диете
до 40 г. но не лолжгго гтревьппя -га. 60 г в лет.

A.V.Pogozheva
Dietary fibers in diettherapy
Dietary fibers belong to the group of polymeric compounds with different chemical origin. They play an important part in functioning of number of organs and body systems and in the first place influence upon the function of large’intestine. Having ability to retain water, they accelerate an intestine transit and peristalsis of large intestine, and are the stool forming factor. Dietary fibers adsorb many bile acids, metabolites, toxins and electrolytes and promote detoxification of organism. Due to ionchange properties dietary fibers are capable to remove ions of heavy metals and radionuclides. Dietary fibers render positive action during the functional diseases of large intestine, reduce blood cholesterol concentration, have hypolipidemic effect and can be used for prophylactic and therapy of cardiovascular and other diseases.
Problems of Nutrition (Rus.).-1998.- Nal.- P.39-42
42 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ Nel/98

ОБЗОРЫ
© М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, 1998
М.С.ДУДКИН, Л.Ф.ЩЕЛКУНОВ Одесская государственная академия пищевых технологий им. М.В.Ломоносова
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА И НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
С цепью профилактики, а в некоторых случаях и лечения всевозможных недугов в настоящее время использу­ется большое количество пищевых добавок и биологически активных веществ.
В последние десятилетия бурное развитие получила проблема восполнения недостатка грубой растительной пищи в рационе питания человека. В связи с этим во многих странах ведутся исследования строения, состава, свойств так называемых пищевых волокон, технологии их выделения из исходного растительного сырья, исполь­зования в качестве одного из компонентов при создании композиционных продуктов питания лечебного и профи­лактического действия.
На сегодняшний день уже ни у кого не вызывает сомнения важность обеспечения достаточного содержания пищевых волокон в рационе человека-Достичь этого можно двумя путями либо включением в диету овощей, фру­ктов, ягод, специальных сортов хлеба, либо изготовлением концентратов гомогенных и гетерогенных пищевых волокон и добавлением их в рецептуры различных изделий.

Необходимость включения пищевых волокон (ПВ) в ежедневные рационы питания обоснована многими работами [144]. Их недостаток приводит к развитию ряда заболеваний[7-9]. Вот почему за последние годы вопросам оценки содержания ПВ в том или ином виде растительного пищевого сырья, их характеристике и влиянию на состояние здоровья уделяется значитель­ное внимание.
Несмотря на большое число исследований, нет еди­ного мнения о термине «Пищевые волокна». Наряду с комплексом, формирующим клеточные стенки одреве­сневших растений, состоящим из целлюлозы, гемицел-люлоз и лигнина, плохо растворимым в воде и мед­ленно гидролиз уемьм, к ПВ относят также пектино­вые вещества и ряд водорастворимых полисахар идов.
М.С. Дудкиным и Л.Ф. Щелкуновым предложена [22] классификация ПВ, согласно которой ПВ можно разделить на однородные, т.е. сформированные из биополимеров одного вида (целлюлоза, лигнин, пек­тин), и неоднородные, т.е. сформированные из биопо­лимеров двух или нескольких видов (холоцеллюлозы, целлюлозолигнины, гемицеллюлозолигнины и др.). Предложено также классифицировать ПВ по источ­никам сырья, растворимости в воде и другим показа­телям.
Состояние потребления ПВ изучено во многих странах [38, 41, 43, 49]. Немецкие авторы рассчитали, что дети в возрасте от 2 до 5 лет потребляли 3,0-4,3 г, а школьники — 4,1-6,7 г грубых волокон в день, что соответствовало (во всех возрастных группах) приме­рно всего лишь 2,5 г на 1000 ккал рациона. По сооб­

щению Комитета по питанию Американской педиат­рической академии, дети в США потребляют ПВ в весьма малых количествах. В Германии общее потре­бление ПВ составляло (в г/сут) 22,0 — у рабочих; 24,8 — у студентов; 21,7 — у преподавателей; 17,6 — у служащих. Поступление с пищей ПВ у всех групп, в особенности у рабочих, происходило за счет злако­вых, а также овощей и фруктов.
» В Дании взрослое население в возрасте от 25 до 65 лет потребляло ежедневно в среднем 24,0±6,9 г ПВ, причем 32% ПВ приходится на долю хлеба и других злаковых, 17% — на долю картофеля, 24% ~ на долю других овощей и 15% — на долю фруктов. Потребле­ние пектина оказалось равным 2,4±0,8 г в день; это количество обеспечивалось хлебом и злаковыми — 7%, картофелем — 14%, другими овощами — 34% и фруктамч — 40%. Абсолютное потребление ПВ ока­залось большим у мужчин — 27 г против 21,3 г в день у женщин. Потребление ПВ в рабочие дни оказалось большим, чем в выходные[50].
Суммарное содержание ПВ в суточных рационах питания населения Донбасса колебалось в среднем в пределах 24,0-26,3 г, в том числе клетчатки в пре­делах 5,9-6,7 г, пектина — 2,0-2,7 г, гемицеллюлоз — 16,1-16,9 г [2].
В соответствии с программой ФАО была проведе­на проверка обеспечения ПВ (в пересчете на 1 челове­ка) в 38 странах всех регионов мира. Сравнивали как суммарное, так и потребление волокон из отдельных источников овощей, фруктов, пшеницы, кукурузы, риса и зерновых в целом. Наибольшее количество ПВ

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ NS2/98 35

ОБЗОРЫ

поступало из продуктов зернового происхождения и в меньшей степени — из овощных и фруктовых проду­ктов.
В качестве источников ПВ привлекают внимание вторичные продукты переработки зерна (отруби, цветочные пленки), винограда, фруктов, сахарной свеклы, овощей. Ими могут быть и нетрадиционные для пищевой промышленности виды сырья травы [20], древесина и древесная зелень [13]. Так, в Одес­ской государственной академии пищевых технологий (ОГАПТ) им. М.В. Ломоносова разработаны техно­логии выделения ПВ из пшеничных и ржаных отру­бей, основанные на кислотном, щелоче-кислотном, детергентном и ферментативном методах [19]. Выход ПВ зависит как от технологии их выделения, так и от вида сырья (табл.1).
Таблица 1 Содержание ПВ в отрубях в зависимости от метода выделения

Метод выделения
Содержание ПВ, %

отруби

пшеничные
ржаные

Кислотный
33,21
21,51

Щелоче-ки спотный
26,52
17.06

Кислотно-детергентный
16,10
11,93

Ферментативный
45,92
35,55

При реализации технологии выделения ПВ идет не только растворение сопутствующих низкомолекуляр­ных веществ, но и гидролиз крахмала и части геми-целлюлоз. На основе данных дифференциальной ИК-спектроскопии установлено, что одновременно прои­сходит уплотнение структуры целлюлозы, а по ре­зультатам рентгеноструктурного анализа — увеличе­ние индекса кристалличности целлюлозы. Одновре­менно имеет место деструкция целлюлозы в аморфной ее части, что способствует снижению внутренних напряжений и декристаллизации.
Л.Ф. Щелкуновым проведено выделение ПВ из кожицы виноградных ягод, семян и лозы винограда [16]. Показано, что содержание полисахаридов и лиг­нина в полученных ПВ составляет 71-82% и зависит от метода, технологии выделения и вида исходного сьфья.
Описана технология выделения ПВ из измельчен­ных бобовых трав (люцерны, клевера) кислотным методом [20].
Изучена технология и дана характеристика поли-сахаридо-лигнинного комплекса, выделенного из измельченной древесины и древесной зелени [13].
Среди свойств,характерных для ПВ, целесообраз­но изучение их сорбционной способности, являющей­ся интегральной величиной ионитных свойств поли­сахаридов и лигнина различной степени межмолеку­лярной упаковки.
Прежде всего представляет интерес изучение сорб­ции пищевыми волокнами экологически вредных веществ (ЭВВ), в том числе ионов тяжелых металлов, нитратов, нитритов, пестицидов, фенолов и других

веществ. Это позволит далее определить более конк­ретную роль ПВ как энтеросорбентов в процессе пи­тания и их воздействие на здоровье человека.
Авторами дана оценка [16, 17] способности ПВ, выделенных из вторичных продуктов переработки винограда, сорбировать ЭВВ из их водных растворов. Оказалось, что изученные виды ПВ способны связы­вать 0,1-5,0 мг/г ПВ фенола, формальдегида, свинца, нитратов и др.
Для выяснения природы сорбционного процесса , идущего в массе ПВ, авторами рассмотрена сорбция ЭВВ отдельно выделенными биополимерами ПВ. С этой целью по обычной методике [25] из ПВ жмыха виноградных семян (ЖВС) были извлечены целлюло­за, лигнин, целлолигнин и дана оценка их сорбцион­ной активности [18, 24]. Сравнительный анализ пока­зал, что лигнин (0,68-1,04 мг/г) и целлолигнин (0,59-1,01 мг/г) ПВ ЖВС значительно превосходят целлю­лозу (0,19-0,29 мг/г) ПВ ЖВС по способности связы­вать фенол из водных растворов. Целлюлоза ПВ ЖВС и по способности связывать ионы свинца (0,1-0,23 мг/г) заметно уступает другим биополимерам ПВ ЖВС (0,56-0,71 мг/г).
Механизм связывания биополимерами различных адсорбатов неидентичен. Положительно заряженные ионы свинца сорбируются противоположно заряжен­ными функциональными группами полимеров ПВ, в частности гидроксильными и карбоксильными груп­пами лигнина. Фенол, обладая гидроксильной груп­пой, может связываться с веществами ароматической природы лигнинного комплекса, образуя химические соединения и уменьшая тем самым концентрацию фенола в водных растворах. Не следует также недоо­ценивать процессы физической сорбции, которые могут быть связаны с наличием высокоразвитой вну­тренней поверхности.
Авария на Чернобыльской АЭС привела к широ­комасштабному радиоактивному загрязнению внеш­ней среды, в связи с чем радионуклиды по экологиче­ским цепочкам миграции переходят в продукты пита­ния растительного и животного происхождения [10]. В настоящее время наибольшую опасность в плане внутреннего облучения населения, проживающего на загрязненной территории, представляют долгоживу-щие радионуклиды цезия и стронция [35].
Как считают сотрудники Киевского института ра­диационной медицины, альгиновая кислота и ее соли, соли кальция, ферроцин, пищевые волокна, пектины, фитаты являются наиболее применяемыми средствами для профилактики накопления радионуклидов цезия и стронция [27].
Ранее [23] нами были представлены результаты влияния пяти видов ПВ на динамику накопления ра­дионуклидов в организме крыс и двух видов ПВ на динамику всасывания радионуклидов.
Все изученные виды ПВ не оказывают существен­ного влияния на динамику накопления цезия -137. В отношении стронция-85 наиболее эффективными оказались ПВ из люцерны и кожуры лимона сниже-

36 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ NS2/98

ние соответственно содержания радиостронция к концу эксперимента на 38 и 32° о.
Показано также, что ПВ ЖВС и ПВ столовой све­клы примерно в одинаковой степени оказывают вли­яние на всасывание радиоизотопов в организме экс­периментальных животных. К концу эксперимента они снижают всасывание радиоцезия соответственно на 16,7 и 17,7° о, а радиостронция — на 23,6 и 26,1° о.
Таким образом, полученные результаты экспери­ментальных исследований подтвердили предпосылку о радиозащитных свойствах ПВ.ПВ из кожуры лимо­на, люцерны, столовой свеклы и ЖВС существенно влияют на кинетику обмена радионуклидов, тем са­мым снижая дозу внутреннего облучения у экспери­ментальных животных.
А.А. Ивановым и соавт. [26] в опытах на крысах, получавших перорально свинец или смесь радиоакти­вных изотопов плутония и америция (^Ри и ^’Ат), установлено нормализующее влияние низкоэтерифи-цированных пектинов и «Медетопекта», поступаю­щих в организм с пищей, на микрофлору толстой кишки судя по содержанию кишечной палочки, кок­ков и дрожжей.
Включение в рацион дошкольников экологически неблагоприятных районов Смоленской области про­дуктов, обогащенных витаминами, антиоксидантами, ПВ и микроэлементами (напиток «Золотой шар»;
хлеб, приготовленный с добавлением пшеничных отрубей; «докторские булочки») достоверно снижает, а в ряде случаев и нормализует процессы перекисного окисления липидов клеточных мембран, метгемогло-бинообразование и повышает некоторые показатели гуморальной иммунной защиты. Это позволяет реко­мендовать предложенные продукты для профилакти­ческого питания детей в зоне экологического загряз­нения, особенно находящихся в состоянии напряже­ния и с неудовлетворительной степенью адаптации [28].
М.С. Дудкиным и соавт. предлагается [21] новая пищевая добавка — композиция пищевых волокон, очищенных хлебопекарных или пивных дрожжей и трехвалентного железа. Все компоненты пищевой композиции после смешивания подвергают экструди-рованию. В исследованиях использовали ПВ, выде­ленные из пшеничных отрубей, кукурузной мезги, жома сахарной свеклы. Сырье, содержащее ПВ, сме­шивали с очищенными хлебопекарными (пивными) дрожжами в соотношении 1 1 и хлоридом железа, массовая доля которого в композиционном продукте составляла 1,6%. Композицию экструдировали и су­шили.
Ионы железа в достаточной степени сорбируются и связываются карбоксильными группами гемицел-люлоз, пектиновых и белковых веществ ПВ, лигнина. Величина связанных ионов железа зависит от условий процесса и колеблется от 20 до 30 мг на 1 г сорбента (ПВ). Учитывая, что недостаток ПВ в ежедневном рационе человека 20 г и более, его восполнение и вве­дение в рацион трехвалентного железа в количестве

400 500 мг считаются достаточным и включаются в нормы по охране здоровья.
Применение полученных композиционных проду­ктов для больных анемией, хроническим малокровием возможно путем прямого введения в ежедневную пи­щу или добавления в пищевые концентраты, блюда общественного питания.
Н.К. Черно и соавт. [39] получены препараты им­мобилизованные на ПВ антибиотики (полимиксин М и полимиксин В, вырабатываемые Киевским заводом медпрепаратов) с 90-100% сохранением антимикроб­ной активности; иммобилизованные на ПВ полимик­син М и солизим (ферментный препарат медицинско­го назначения с липазной активностью, применяемый при энтероколитах и гастродуоденитах) с 90 100°’о сохранением антимикробной и 50% сохранением ли­пазной активности.
D.P.Burkitt в 1969 г. выдвинул гипотезу о том, что чрезвычайная редкость рака кишечника у коренных жителей Африки (в отличие от европейцев и североа­мериканцев) обусловлена традиционной диетой, бо­гатой ПВ. В дальнейшем эта гипотеза была распрос­транена на прочие «болезни цивилизации» — ожире­ние, сахарный диабет, коронарную болезнь сердца и Др. [40].
A.M. Уголевым выдвинуто представление [36, 37] о пяти потоках пищевых веществ из кишечника во вну­треннюю среду организма. ПВ оказывают влияние на все пять потоков. ПВ эволюционно включены в желу-дочно-кишечную технологию и необходимы для нор­мального функционирования пищеварительной сис­темы и организма в целом. Следовательно, обеспече­ние достаточного содержания ПВ в рационе человека — важная задача питания.
В литературе широко обсуждается способность ПВ сорбировать к выводить из организма желчные кис­лоты (ЖК) [7, 8, 14]. Интерес к этому вопросу вызван тем, что повышенная секреция этих кислот активизи­рует обмен холестерина, метаболитами которого они являются. В желчи они связаны ^мидными связями с аминокислотами — глицином и таурином, как, нап­ример, в гликохолевой и таурохолевой кислотах. Раз­личные виды ПВ сорбируют желчные (холевые) кис­лоты неодинаково. Величина сорбции зависит от вида исходного сырья, способа выделения препарата ПВ, значения рН среды, концентрации кислоты в растворе, соотношения твердой и жидкой фаз, темпе­ратуры реакции и ряда других факторов [8, 9].
Е.И. Данилова и соавт. [11] для изучения сорбции ЖК использовали ПВ люцерны (ПВЛ), ПВ галеги (ПВГ), ПВ клевера (ПВК), ПВ жмыха виноградных семян (ПВ ЖВС) и ПВ виноградных выжимок (ПВ ВВ).
Оказалось (табл. 2), что концентраты ПВ как сор­бенты ЖК проявили разную активность. Изученные пять видов ПВ способны в определенной степени свя­зывать ЖК, уступая при этом такому фармакопейно­му препарату, как билигнин. Это вполне согласуется с их назначением «физиологических» составляющих рационов профилактической направленности.

37

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ
NS2/98

ОБЗОРЫ

Таблица 2 Сорбция холевой кислоты грепаратами ПВ из раствора холевой кислоты с массовой долей 0,1%

Препираты
Сорбция

мг/г
моль/г х 10~5

Билигнин
26,8
6,55

пвл
6,9
1,74

пвк
5,7
1,44

пвг
7,5
1,89

ПВ ВВ
4,3
1,10

ПВ ЖВС
4,1
1,04

В последние годы начали применять различные диеты, в частности с добавлением пшеничных отру­бей в натуральном виде. Последние влияют на мета­болизм ЖК и холестерина, не подвергаются воздейст­вию пищеварительных ферментов, удерживают воду в кишечнике, нормализуют состав микрофлоры. Одно­временно с этим растет пул хенодезоксихолевой кис­лоты, уменьшается пул дезоксихолевсй кислоты и холестерина [29]. Эти данные позволили рекомендо­вать пшеничные отруби для профилактики и лечения начальной стадии желчнокаменной болезни [30].
Л.К. Белоновская и соавт. [4] исследовали терапев­тический эффект диеты с включением соевых отрубей у 30 больных женщин в возрасте 21-57 лет с физико-химической стадией желчнокаменной болезни. Диаг­ноз устанавливали по результатам клинико-биохимических, рентгенологического и ультразвуко­вого исследований.
Важным показателем, свидетельствующим о на­рушении метаболизма ЖК, является соотношение уровней дезоксихолевой и хенодезоксихолевой кис­лот, поскольку, по мнению некоторых авторов, пер­вая кислота обычно подавляет синтез или абсорбцию второй [44]. Данное соотношение до лечения было значительно выше нормы и составило 1. Через 31 день после лечения оно снизилось, приближаясь к норме (0,4), и составило 0,59.
Таким образом, авторы делают вывод [4], что дие­та с включением соевых отрубей оказывает благопри­ятное влияние как на клинические проявления забо­левания, так и на метаболизм ЖК, что дает возмож­ность рекомендовать диету, обогащенную соевьми отрубями, для использования в профилактике лито­генеза.
Обследовано 48 больных в возрасте от 18 до 65 лет, которым дополнительно в пищевой рацион вво­дили микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ) в количестве 15 г в сутки в три приема в течение 15 дней [31].
Установлено, что обогащение диеты МКЦ способ­ствовало достоверному снижению в сыворотке крови уровня общего холестерина; повышение общих липи-дов и снижение триглицеридов были недостоверными;
уровень фосфолипидов практически не изменялся.
При исследовании порций «В» и «С» желчи оказа­лось, что прием МКЦ не приводил к существенным изменениям ее биохимического состава наблюдалось лишь статистически достоверное снижение уровня холестерина. Содержание ЖК и фосфолипидов прак­

тически не изменялось г Холатохолестериновый коэф­фициент увеличивался недостоверно, уменьшение соотношения холестерин/фосфолипиды также было несущественным.
Fe и/или Са добавляли к ПВ различной природы, которые затем инкубировали с холевой, дезоксихоле­вой, гликохолевой или таурохолевой кислотой с це­лью определения влияния минеральных веществ на их связывание ПВ. Установлено, что уровень связывания ЖК ПВ может быть увеличен при введении мине­ральных веществ [46].
Значительное количество гемицеллюлоз (ГМЦ), ежегодно образующихся в растениях за счет фотосин­теза, рост численности населения и увеличение потре­бности в пище, изменение экологических условий способствовали развитию работ, оценивающих воз­можность использования полисахаридов ГМЦ в ка­честве пищи [12, 52].
Роль ГМЦ в питании, видимо, многообразна, хотя изучена весьма мало. Они оказывают влияние на ли-пидный обмен и, в силу сорбционных свойств, на содержание холестерина, холевых кислот в крови, снижают концентрацию ионов тяжелых металлов, постепенно удаляя их из пищеварительного тракта, сорбируют различные белковые вещества и продукты их метаболизма, изменяя скорость их ферментации, сорбируют микрофлору, в том числе патогенную, и ДР.[15].
М.М. Авраменко и соавт. [1] сообщают о биоло­гической активности глюкоманнанов, выделенных из корней Eremurusa R. (семейства лилейных), содержа­щих остатки глюкозы и маннозы в соотношении 1 2. Установлено, что введение этих полисахаридов в организм крыс усиливает процессы физиологической регенерации циррогически измененной ткани печени. Отмечена идущая при этом нормализация содержа­ния общего белка и белковых фракций в сыворотке крови этих животных, кисло горастворимых фракций пептидов и нуклеидов в ткани печени и гексоамино-содержащих соединений. Используя гистологические методы, авторы установили затухание патологичес­кого процесса, наличие интенсивного накопления РНК и глюкогена в гепатоцитах и наблюдали отчет­ливую резорбцию фиброзной ткани печени. Таким образом, установлена возможность использовать глюкоманнанов в лечении цирротических состояний печени методом стимуляции процесса регенерации на модели CCU-гепатоза крыс.
В.А. Мещеряковой с соавт. [32] проведена сравни­тельная оценка биологической активности 4 видов ПВ — МКЦ, цитрусового пектина (ЦП), пищевых пшеничных отрубей, содержащих преимущественно гемицеллюлозы (ПО) и пищевых отрубей, обогащен­ных лигнином (ПВ ПО). Различные виды ПВ включа­лись в соответствующие диеты сроком на 4 нед в ко­личестве 20 г в день.
Установлены существенные различия испытуемых видов ПВ в корригирующей активности нарушений функционального состояния желчевыделительной системы и толстой кишки, а также показателей нару-

38 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №2/98

ОБЗОРЫ

шенного гомсостаза у наблюдаемых больных. Наи­более выраженный гипохолестеринемический эффект отмечен при включении в диету ЦП.Снижение ба-зальной и послепищевой гликемии у больных сахар­ным диабетом II типа было более значительно при включении в диету ПО. Улучшение моторно-эваку-аторной функции толстой кишки наблюдалось толь­ко при включении в диету ПО и ПВ ПО, в то время как ЦП и МКЦ не оказывали влияния на моторную функцию. Все примененные виды ПВ хорошо перено­сились больными, однако, следует отметить, что при включении в диету 20 г/день ЦП наблюдалась тенде­нция к снижению уровня сывороточного железа.
Сахарный диабет, или, по современному определе­нию, синдром нарушенного энергетического гомеос-таза, обусловлен дефицитом инсулина или недостато­чностью его рецепции [34]. Это заболевание характе­ризуется нарушениями обмена углеводов, белков и жиров и является наиболее частым эндокринно-обменным заболеванием детей и подростков, оказы­вающим заметное влияние на их физическое и психо­эмоциональное развитие. Распространенность сахар­ного диабета среди детского населения в разных странах колеблется от 0,08 до 1,9 на 1000. В США каждые 15 лет число больных сахарным диабетом удваивается, ежегодно от диабета и его осложнений умирают 300 тыс. человек [3, 51].
Проведено [34] сравнительное изучение эффектив­ности корригирующего влияния различных видов ПВ на показатели углеводного обмена у больных сахар­ным диабетом II типа легкой и средней степени тяже­сти, в частности, определялось содержание глюкозы в капиллярной крови натощак, после стандартного завтрака и уровень гликемии в течение суток, базаль-ный уровень иммунореактивного инсулина, энтерог-люкогена в сыворотке крови.
Оказалось, что изученные виды ПВ (пектин, пше­ничные отруби, лигнин) достаточно эффективны при лечении и профилактике сахарного диабета, что слу­жит основанием для разработки на основе этих исто­чников ПВ диетических продуктов для коррекции углеводного обмена.
На 90 белых крысах (150-180 г) с аллоксановым сахарным диабетом изучено влияние ПВ древесины (березы), эспарцета и МКЦ на показатели углеводно­го обмена и систему регуляции агрегатного состояния крови. Стандартный сбалансированный по основным показателям виварийный рацион животных в течение 4 нед обогащался вышеуказанными добавками в дозе 10% от массы суточного рациона. У крыс, получав­ших МКЦ, дополнительно изучались показатели свободнорадикального окисления липидов в печени. Все изученные ПВ снижали гипергликемию у экспе­риментальных животных по сравнению с контроль­ной группой крыс [ 14].
Ежедневный прием в течение 7 нед с пищей по 20 г пшеничных отрубей (11 г ПВ) постепенно снижал послепищевой подъем уровня глюкозы в крови (с 7,38±0,11 до 5,0±1,11 ммоль/л к 30-й минуте), что объясняют повышением скорости транзита пищевой

кашицы; уровень инсулина после еды несколько уве­личивался лишь в самом конце периода наблюдения. Добавление 30 г пшеничных отрубей к 300 мл 25% раствора глюкозы 23 здоровым мужчинам существен­но не изменяло поспрандиальную гликемию через 1 ч после нагрузки, но статистически достоверно инги-бировало гипогликемию, наступающую через 2 ч после нагрузки одной глюкозой [б]. В лечении «реактивной гипогликемии» (под которой подразуме­вают группу патологических расстройств невыяснен­ной этиологии, общим характерным признаком кото­рых является гипогликемия, возникающая через 3-4 ч после приема пищи, и внезапно проявляющаяся симп­томами повышенного тонуса нервной системы) большинство диетологов США предлагают, кроме прочего, увеличение в диете ПВ.
ПВ уменьшают уровень глюкозы и концентрацию липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) в плазме и пробах крови, взятых натощак, у больных инсулинне-зависимым диабетом. Изучалась возможность конт­роля инсулиннезависимого диабета путем повышен­ного введения в рацион ПВ без изменения в кем соот­ношения белков, жиров, углеводов и калорийности. Высокое содержание ПВ снижало уровень глюкозы в пробах крови натощак до 6,8±1,4 ммоль/л, снижалось также содержание общих триглицеридов соответст­венно 1,27±0,1; 0,5±0,1 ммоль/л, и достоверно умень­шался уровень ЛПНП — холестерина и соотношение ЛПНП/ЛПВП [45].
Изучались метаболизм глюкозы и липидов и чувс­твительность к инсулину при диабете I типа, влияние гуаровой смолы. Необходимая ежедневная доза инсу­лина в среднем незначительно, но достоверно снижа­лась с 40,5±2,6 до 38,6±2,7 ЕД; р<0,01. Уровень гемо­глобина Ai и чувствительность к инсулину не изменя­лись. Концентрация общего холестерина в крови снижалась на 21%. Таким образом, гуар может уменьшить постпрандиальную гликемическую реак­цию, уровень холестерина и необходимую дозу инсу­лина у больных инсулинзависимым диабетом [42].
Изучена динамика метаболических изменений при переходе больных слабо контролируемым инсулинне-зависимым диабетом с диеты с низким содержанием углеводов и ПВ на диету с высоким их содержанием. Диеты с высоким содержанием углеводов и ПВ улуч-‘ шали состояние больных контролируемым диабетом, снижая основной (натощак) уровень глюкозы в плаз­ме, однако динамика этих изменений у больных оста­лась неизученной [48].
Механизмы влияния ПВ на углеводный обмен многообразны и до конца не изучены. Несомненно, прежде всего, изменение времени эвакуации пищи из желудка при добавлении к ней ПВ, однако однознач­но оценивать действие ПВ не приходится например, гомогенно вязкий гель (ПВ из подорожника или гуа-ровая камедь) эвакуируется вовсе не так, как негомо­генные П В [14].
Интересные выводы сделал С. Г. Вайнштейн с сот­рудниками о влиянии ПВ на обмен веществ и функ­ции органов пищеварения. В желудке ПВ усиливают

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №2/98 39

ОБЗОРЫ

буферное действие пищи и потенцируют гидролиз белка, при этом эвакуация пищи в двенадцатиперст­ную кишку замедляется.
В антральном отделе желудка и в начальных отде­лах тонкой кишки ПВ модифицируют инкрецию ин-тестинальных гормонов, в тощей и подвздошной ки­шках оказывают амбивалентное действие на транзит химуса и гидролиз нутриентов, тормозят всасывание мономеров и желчных кислот. В толстой кишке ПВ понижают внутриполостное давление, стимулируют моторику, способствуют росту бактериальной флоры, изменяют метаболизм ЖК и увеличивают образова­ние и всасывание летучих жирных кислот. ПВ пони­жают литогенный индекс желчи и усиливают желче-отток, связывают ферменты поджелудочной железы. Повышение содержания ПВ в рационе снижает кон­центрацию липидов и атерогенных фракций холесте­рина в сыворотке крови, приводит к гипокоагуляци-онным сдвигам в системе регуляции агрегатного сос­тояния крови. ПВ уменьшают гликозилирование ге­моглобина и сывороточных белков. Под воздействием обогащения рационов ПВ наступает некоторая инво­люция массы матки, повышается возраст менархе, уменьшаются уровень эстрадиола в крови и продол­жительность менструального цикла. Важно подчерк­нуть, что все указанные эффекты ПВ проявляют с большей равномерностью и значимостью при нару­шениях кишечной и внутренней сред организма экс­периментальных животных и человека, осуществляя тем самым свою гомеостазирующую роль.
Обсуждая механизмы указанных нормализирую­щих воздействий ПВ, следует учитывать химическую (полисахариды, лигнин, хитины), физическую (амор­фность, вязкость) и прочую неоднородность ПВ. От­сюда различие в физико-химических взаимоотноше­ниях с рецепторньм аппаратом нервных окончаний и эндокринного аппарата желудочно-кишечного трак­та, в водо удерживающих и адсорбирующих свойст­вах, в том числе в иммобилизации пищеварительных ферментов. Необходимо также принимать во внима­ние взаимосвязи между эффектами ПВ увеличение экскреции ЖК — гиперхолестеринемические сдвиги, усиление выброса контринсулярных гормонов — па­дение гликозилирования сывороточных белков и т.д. Наконец, важно определить роль ассоциированных с ПВ факторов (пектинов, фитатов и др.) в позитивных и негативных эффектах рационов, обогащенных ПВ.
Обширная литература о влиянии добавления раз­личных ПВ к рационам человека наряду с положи­тельным эффектом несет информацию и о ряде нега­тивных проявлений. К ним относят изменения пере-вариваемости и всасывания ряда нутриентов. Они связаны отчасти с проявлением закономерностей об­щебиологической зависимости доза-время-эффект и сложными взаимодействиями между физико-химической структурой ПВ, ферментативной актив­ностью ЖКТ и характером сбалансированности ис­следуемых рационов [5].
В опытах на крысах, получавших рацион, свобод­ный от витамина А (с введением внутрь масляного

раствора бета-каротина) и содержащий 1 или 15% ПВ (за счет хлеба или красной свеклы), показано, что на процесс превращения бета-каротина в витамин А влияли как источник ПВ, так и его уровень в рационе
рацион с 15% ПВ (особенно из красной свеклы) сни­жал означенное превращение на 32%, с 1% ПВ — на 13%. По другим данным, отруби твердой пшеницы уменьшают всасывание витамина Е и ретинола в кишечнике крыс, однако животные быстро адапти­руются к этому негативному действию ПВ.
Рационы, содержащие 7,5% ПВ трех видов, не уху­дшали всасывания и желудочную экскрецию (после внутрисердечной инъекции) Си и Zn, что было пока­зано в хроническом эксперименте на крысах-мышах с использованием короткоживущих изотопов ^Си и ^Zn. Из испытанных ПВ пектин в наибольшей степе­ни способствовал накоплению Zn в ткани кишечника и печени, однако и приводил к существенному сниже­нию скорости роста крыс по сравнению с контролем, а также к нарушению морфологии ворсинок эндоте­лия дистального участка подвздошной кишки. Подо­бные изменения отмечены и у крыс, получавших гуа-ровую муку [47].
Таким образом, уже ни у кого не вызывает сомне­ния необходимость обеспечения достаточного содер­жания ПВ в рационе человека. Достичь этого можно двумя путями либо включением в диету специальных сортов хлеба из непросеянной муки, а также овощей, фруктов, ягод, либо изготовлением концентратов ПВ и добавлением их в рецептуры различных изделий.
С лечебной целью рекомендуется назначать разли­чные препараты ПВ. Так, при запорах рекомендуют Regulan (из кожуры цитрусовых), Crusken (из злако­вых и цитрусовых), Konsyi D (из подорожника), при синдроме раздраженной толстой кишки — Metamucil и Vi-Siblin (из семян подорожника); несколько видов ПВ (злаковых, фруктов, ягод) содержат Fibermed, рекомендуемый для снятия чувства голода, нормали­зации стула; препарат ПВ пшеничных отрубей (ТУ 569/10.18 — 88), разработанный в Одесской государс­твенной академии пищевых технологий, — при запо­рах и дивертикулезе толстой кишки. Выпускаются эти препараты в виде бисквитов, гранул, порошка, желе.
Литература
1. Авраменко М.М; Одинакова В.А., Гладышева Б.Н. и др. //Тез. докл. V Всесоюз. конф. по химии и биохимии угле­водов. — М. Наука, 1972. — С. 3^.
2. Артемов А. А.. Ванханен В. В., Коваленко А.А. //Вопр. питания. — 1984. — № 3. — С. 35-37.
3. Базарова А. В.. Мамаева Г. Г., Карелин А.А. //Пробл. эндо­кринологии. — 1990. — № 3. — С. 87.
4. Белоновская Л.К., Кляшторная О.С. //Вопр. питания. -1992.-№4.-С. 15-17.
5. Богданов Н.Г.. Пятницкая И.Н., Смирнова А.Н. и др. //Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. «Пищ. волокна в рац. пита­нии человека». — Москва, 17-19 нояб. 1987 г. — М., 1987. -С.34-35.
6. Вайнштейн С.Г., Масик A.M. //Казанск. мед. журн. — 1984. -№ 4.-С. 13-14.
7. Вайнштейн С.Г., Масик A.M. //Вопр. питания. — 1984. — № 3.-С. 6-12.

40 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ №2/98

РЕДАКТОР П.Ф.КРАШЕНИНИН ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
© Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф., 1998
М.С.ДУДКИН, Л.Ф.ЩЕЛКУНОВ Одесская государственная академия пищевых технологий, Украина
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА — НОВЫЙ РАЗДЕЛ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПИЩИ
За последние годы количество публикаций, посвященных составу, строению, свойствам, технологии и исполь­зованию пищевых волокон, значительно увеличилось. Это обусловлено их важной физиологической ролью в пита­нии и функции пищеварительной системы человека, а также расширяющимися возможностями введения их в ка­честве добавок в различные виды пищевых продуктов.
Уже сегодня все накопившиеся сведения по пищевым волокнам возможно выделить в самостоятельный раздел химии и технологии пищи и провести их систематику. Предлагаемая систематика позволяет расширить возмож­ности создания и выделения композиционных добавок на основе пищевых волокон, устанавливать взаимосвязь между строением, свойствами, медико-биологической эффективностью этих добавок, решать вопросы рецепту­ры и сбыта новых видов пищи и т.д.

За последние годы значительно возросло чис­ло работ, посвященных изучению химии и техно­логии выделения пищевых волокон (ПВ), физио­логии и использованию их в питании [1-4, 8-Ю]. Это обусловлено доказанной необходимостью потребления ПВ с рационом питания, возможнос­тью выделения их из различного нетрадиционного для пищевой промышленности растительного сырья, значительным влиянием на функцию же-лудочно-кишечного тракта и ролью в лечении и профилактике ряда заболеваний.
По мере накопления информации увеличива­ется и становится все более разнообразным пе­речень ПВ, определяются их свойства и методы использования. Все это [5-7] несомненно свиде­тельствует о формировании в науке и практике нового раздела «Пищевые волокна».
Не смотря на то, что термин «пищевые волок­на» все еще не является однозначно принятым, однако, как было обобщено ранее [11], он наибо­лее точно отражает сущность природы расти­тельных биополимеров (целлюлоза, гемицеллю-лозы, пектиновые вещества, лигнин и др.) и их комплексов (холоцеллюлоза, целлолигнин, бел-ково-полисахаридные комплексы и др.) и получил преимущественное применение, вытесняя сино­нимы.
Исходя из этого, представляет интерес даль­нейшая систематика ПВ по ряду признаков, кото­рая будет способствовать их изучению и исполь­зованию. Она возможна по следующим их осо­бенностям. Так, по источникам содержания ПВ в

растительном сырье возможно их разделение на
(I) 1) традиционные для пищевой промышленно­сти источники сырья (злаки, овощи, фрукты, яго­ды); 2) нетрадиционные источники сырья (травы, водоросли, древесина).
По характеру биополимеров ПВ разделяют на
(II) 1) гомогенные (однородные), состоящие из однородных высокомолекулярных веществ (целлюлоза, пектин, маннаны, арабинаны, лигнин и др.); 2) гетерогенные (неоднородные), включа­ющие биополимеры нескольких видов (холо­целлюлоза, целлолигнин, белково-поли-сахаридные комплексы, гемицеллюлозо-целлюлозо-лигнин, белково-полисахаридо-лиг-нинные комплексы и др.).
В состав комплекса ПВ помимо биополимеров, определяющих непосредственно термин «пищевые волокна» (лигнин, целлюлоза, пектин, гемицеллюлозы) входят сопутствующие вещества (крахмалы, липиды, белковые, минеральные и дубильные вещества и др.), количество и соотно­шение которых в исходном сырье и выделенных препаратах ПВ различно. Различно количество и соотношение биополимеров, определяющих тер­мин «пищевые волокна», что значительно влияет на их свойства. В зависимости от этого можно различать (III) 1) исходное растительное сырье, содержащее до 30% ПВ (побочные продукты пе­реработки зерна, фруктовые выжимки, очистки, вытерки, травы, ряд овощей и др.); 2) полукон­центраты ПВ, включающие 30-60% собственно волокон (отруби зерна и др.); 3) концентраты ПВ,

36

ОПРОСЫ ПИТАНИЯ
№3/98

ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

содержащие 60-90% этих компонентов (концентраты ПВ томатных выжимок, виноградной лозы, пшеничных отрубей и др.); 4) изоляты ПВ, в которых более 90% собственно ПВ (лигнин, цел-лолигнин, целлюлоза, холоцеллюлоза различного сырья и другие высокоочищенные продукты).
Одним из основных свойств ПВ, определяю­щих их поведение в желудочно-кишечном тракте человека, является растворимость ПВ в воде. По отношению к этому универсальному растворите­лю П В можно классифицировать (IV) 1) водорас­творимые (пектиновые вещества, альгиновые кислоты, арабиноксиланы, камеди, слизи и др.); 2) малорастворимые и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, целлюлозолигнинные комплексы, некото­рые виды гемицеллюлоз).
Важным свойством, также влияющим на пове­дение и , различные эффекты в желудочно-кишечном тракте человека, является водоудер-живающая способность ПВ (V), по которой ПВ целесообразно разделить на 1) сильноводосвя-зывающие — более 8 г воды на 1 г ПВ (ПВ жома сахарной свеклы, виноградной лозы, клевера, галеги и др.); 2) средневодосвязывающие — 2-8 г воды на 1 г ПВ (ПВ пшеничных отрубей, люцерны, виноградных выжимок и др.); 3) слабоводосвязы-вающие — до 2 г воды на 1 г ПВ (ПВ жмыха вино­градных семян, целлюлоза жмыха виноградных семян и др.).
ПВ оказывают значительное влияние на мине­ральный, витаминный и др. виды обмена в орга­низме животных и человека. Доказано, что они не только способны связывать и выводить из органи­зма как чужеродные вещества (нитраты, нитриты, формальдегид, фенолы, пестициды, тяжелые металлы, микотоксины), так и необходимые орга­низму микро- и макроэлементы, витамины, но и оказывают влияние на обмен липидов (холестерин, холевые кислоты) и т.д. В связи с этим систематизация ПВ по сорбционной способ­ности представляется следующей (VI)
1) катиониты
а) сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ рисовой лузги, ПВ клевера, ПВ люцерны, са­лат и др.); б) средние — 1-3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (сельдерей, ревень, лук, яблоки, морковь, баклажаны, ПВ сои, ПВ оболочек гречихи и др.);
в) слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ жо­ма сахарной свеклы, целлюлоза жмыха виноград­ных семян, груша, горох и др.);
2)аниониты
а) сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г П В (ПВ люцерны, клевера, столовой свеклы, виног­радной лозы и др.); б) средние — 1-3 мэкв сорба­та на 1 г ПВ (П В оболочек гороха, оболочек гре­чихи, рисовой лузги, виноградных выжимок и др.);

в) слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г П В
(целлюлоза и целлолигнин жмыха виноградных семян и др.);
3) амфолиты
а) сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ виноградных выжимок, ПВ люцерны и др.); б) средние — 1-3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ сахар­ной свеклы и др.); в) слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ оболочек гороха и др.).
За последние десятилетия значительно ухуд­шилась и продолжает ухудшаться по известным причинам радиационная обстановка. В связи с этим поиск радиозащитных веществ ведется дав­но, продолжается сегодня и будет иметь место в дальнейшем.
ПВ не относятся к числу самых эффективных блокаторов или декорпорантов радиоактивных веществ в организме живых существ. Но, входя в ежедневный рацион питания (в составе хлебобу­лочных изделий, овощей, фруктов, ягод, бобовых и др.) и имея природное происхождение (в отли­чие от многих синтетических радиозащитных средств пусть даже и более эффективных, нап­ример берлинская лазурь), ПВ растительного происхождения играют важную роль, уменьшая всасывание, а в ряде случаев и увеличивая вы­ведение радионуклидов по сравнению с естест­венным выведением их из организма. Учитывая вышесказанное, целесообразно классифициро­вать ПВ по радиозащитным свойствам (VII)
1) снижающие всасывание (накопление) ра­дионуклидов — блокаторы
а) слабые — до 10% (ПВ пшеничных отрубей, ПВ сахарной свеклы и др.); б) средние — 10-90% (целлолигнин и холоцеллюлоза люцерны, ПВ столовой свеклы, ПВ жмыха виноградных семян, ПВ кожуры апельсина и др.); в) сильные — более 90% (альгинаты, ламинария, зостера, ПВ люцер­ны, ПВ кожуры лимона и др.);
2) увеличивающие выведение радионуклидов —декорпоранты
а) слабые — до 5% (пектиновые вещества не­которых видов растительного сырья и др.); б) средние — 5-20% (ПВ люцерны, холоцеллюлоза и целлолигнин люцерны и др.); в) сильные — бо­лее 20% (морская капуста — ламинария).
Ферментативная атакуемость пищевых компо­нентов в пищеварительном тракте определяет их перевариваемость и относительную усвояемость во внутренней среде организма. По степени мик­робной ферментации ПВ целесообразно разде­лить на (VIII) 1) ферментируемые (пектин, каме­ди, слизи, некоторые виды гемицеллюлоз); 2) слабоферментируемые (некоторые виды геми­целлюлоз, целлюлоза).

37

ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ
NS3/98

технология пищевых продуктов

Все простые и сложные компоненты пищевой смеси, поступая в организм, так или иначе оказы­вают определенное влияние на обмен друг друга, причем это касается и нутрицевтиков, и парафар-мацевтиков, и чужеродных веществ. Взаимодейс­твия этих компонентов весьма сложны и не до конца изучены..Последнее относится и к система­тизированным нами по различным признакам ПВ растительного происхождения. На основе уже имеющихся результатов исследования ПВ по ос­новным медико-биологическим эффектам можно разделить на (IX) 1) влияющие на обмен липидов (ПВ пшеничных отрубей, клевера, галеги, виног­радных выжимок, лигнин люцерны, гуар и др.); 2) влияющие на обмен углеводов (пектин, гуар, ПВ березы, эспарцета, подорожника и др.); 3) влия­ющие на обмен белковых веществ (глюкоманнаны из корней Eremurusa R. — семейство лилейных и др.); 4) влияющие на обмен других веществ и соединений — минеральных веществ, витаминов и т.д. (ПВ пшеничных отрубей, ПВ сахарной свек­лы и др.).
В некоторых случаях ПВ одного вида сырья (причем выделенные в разных или одних и тех же условиях) могут влиять на обмен углеводов и ли­пидов, или на обмен аминокислот, минеральных веществ и витаминов, или на обмен витаминов, углеводов и белков и т.д. Поэтому IX пункт клас­сификации нуждается в дальнейшем совершенст­вовании.
Таким образом, предлагаемая систематика по­зволяет; 1) реализовывать ПВ того или иного ви­да сырья, состава и других показателей в качест­ве компонентов разных видов продуктов питания;
2) расширить возможности создания и выделения композиционных видов этих добавок; 3) устанав­

ливать взаимосвязь между строением, свойства­ми и медико-биологической эффективностью этих добавок; 4) решать вопросы рецептуры и сбыта новых видов пищи.
Литература
1. Вайнштейн С.Г., Масик A.M., Жулкевич И.В. и др. // Тезисы докладов Респ. науч конф. «Химия, мед.-биол. оценка и использование пищевых волокон». — Одесса, 3-6 окт. 1988 г.- Одесса, 1988. — С. 5-6.
2. Данилова Е.И., Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф., Фоми-чев А.А. //Вопр. питания. — 1996. — № 1. — С. 30-38.
3. Дудкин М.С. II Тезисы докладов I Национальной науч-но-практич. конф. «Хлебопродукты-94» — Одесса, 14-16 сентября 1994 г. — Одесса, 1994. — С. 36.
4. Дудкин М.С., Громов B.C., Ведерников Н.А. и др. Геми-целлюлозы. — Рига Зинатне, 1991. -448с.
5. Дудкин М.С., Качан Т.А., Тропина Г.М., Щелкунов Л.Ф. II Научные труды Одесской государственной академии пищевых технологий. -Одесса, 1997 -С. 117-119.
6. Дудкин М.С., Качан Т.А., Щелкунов Л.Ф., Решта С. П. //Научные труды Одесской государственной академии пищевых технологий. — Одесса, 1997. — Т. 1. — С 83
7. Дудкин М.С., Черно Н.К., Казанская И.С. и др. Пищевые волокна. — К. Урожай, 1988. — 152 с.
8. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. //Садоводство, виногра­дарство и виноделие в Молдове. — 1993. — № 7, 8. — С.
26-28. 9 Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф., Денисюк Н.А. и др. //Вопр.
питания. — 1997. — № 2. — С. 12-14.
10. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. //Изв. вузов. Пищ. техно­логия. — 1995. — № 5, 6. — С. 27-30.
11. Дублин М.С., Щелкунов Л.Ф. //Вопр. питания. — 1997. -№ 3. — С. 42-43.
Поступила 26.02.98

M.S.Dudkin, LF.Schelkunov
Food fibres — a new section of chemistry and technology of food
In the last years the number of publications, devoted to composition, structure, properties, technology and use of food fibres, has much increased. It is caused their important physiologic role in a feeding and functions of digestion system and extending potentialities of them introduction as the additives in various kinds of food-stuffs.
It is possible already today to allocate all accumulated information on food fibres in independent section of chemistry and technology of food and to carry out their systematization. Proposed systematization allows to expand opportunities of creation and allocation of the composition additives on the basis of food fibres, to establish interrelation between a structure, properties, medical-biological efficiency of these additives, to solve problems of formulas and sales of new kinds of food and etc.
Problems of Nutrition (Rus.).-1998- Ns3.- P. 36-38
38 ВОПРОСЫ ПИТАНИЯ MtS/98

Г.И.Касьянов
Кубанский государственный технологический университет

Современные технологии переработки вторичных ресурсов

[ Плодоовощное сырье j

[ Яблоки )————
Цитрусовые плоды
Столовая и сахарная свекла

С
ок освет­ленный
Сок с мякотью
[ Цедра ) [ Сок
<и^
Пищевой») Сахарсо-^ краситель) держащие

[ Настои J (Выжимк^

порошки

Пюре, паста, начинка для пирожков
[выжимки)
[nopOL
-ики)

Паста для

)

Кондитерские изделия

клеймения [ мяса

ГЯблочный1 [ порошок j

Окрашивание» соков, фарша, кондитерских изделий

——I

Г Соки, напитки
^ Г|
Поб ^ол изд
авка в») очные
Желирующий концентрат

»

1,елия

Кондитерские изделия

Рис. 1. Принципиальная схема рационального использования растительного сырья на пред­приятиях пищевой промышленности
В агропромышленном комплексе Российской Федерации недостаточно полно используются вторичные сырье­вые ресурсы плодоовощной, мясомо-лочной, рыбной, микробиологической, хлебопекарной и других отраслей про­мышленности.

К вторичным материальным ресур­сам (BMP) относятся отходы произ­водства, остающиеся после использо­вания сырья и вспомогательных произ­водственных материалов для получе­ния основной продукции данного про­изводства, а также побочная и попут­ная продукция, получающаяся в про­цессе производства параллельно с ос­новной продукцией или в результате дополнительной промышленной обра­ботки отходов.
С целью получения продуктов функ­ционального назначения из вторичного сырья на кафедрах пищевого профиля КубГТУ разрабатываются научно обо­снованные способы переработки и ис­пользования таких ресурсов на основе физических, химических и биологичес­ких приемов по извлечению и концент-рированию ценных компонентов.
Первоначально был выполнен комп­лекс работ по ресурсоведческой оцен­ке запасов вторичного сырья на пере­рабатывающих предприятиях края. Ценная и объективная информация по­лучена в феврале 1997 г. в период про­ведения краевой научно-практической конференции «Прогнозирование кон­курентоспособности основных видов продовольствия в условиях Красно­

дарского края» и в сентябре 1997 г. -при проведении научной конференции «Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК». В материа­лах конференций приводились конк­ретные цифры первичных и вторичных ресурсов АПК Кубани и оценивалась степень их использования. Одобрена инициатива ряда кафедр КубГТУ по со­зданию в крае «банка отходов» и «ката­лога вторичных сырьевых ресурсов», которые позволят значительно расши­рить сырьевую базу перерабатываю­щих предприятий и существенно сни­зить себестоимость продукции [1].
К переработке вторичных сырьевых ресурсов рекомендуется применять дифференцированный подход. Есть виды вторичного продовольственного сырья, которые можно заготавливать как полуфабрикат на предприятиях ма­лой и средней мощности и отправлять на централизованную переработку. Так, например, можно заготавливать и сушить косточки плодовых культур (персиков, абрикосов, слив и др.) или семена бахчевых культур непосред­ственно на месте переработки, а затем направлять косточки и семена для из­влечения масла и белковой пасты на Армавирский МЖК или Краснодарский маслозавод. Аналогично можно посту­пать с заготовкой сухих яблочных и других плодовых выжимок, свеклович­ного жома, виноградных семян и выжи­мок темноокрашенных ягод, из кото­рых получают растительную муку, же-лирующие вещества и натуральные пи-

щевые красители. Технологические приемы кратковременной передержки вторичного сырья и его переработки основываются на оценке химического состава и биохимических свойств та­ких ресурсов. Как правило, вторичное продовольственное сырье нележкос-пособно и требует оперативного хими­ческого или физического воздействия для предупреждения микробиологи­ческой порчи и инактивации фермен­тов.
К эффективным химическим спойй-бам предотвращения порчи сырья до переработки относятся методы кон­сервации малыми дозами карбоновых и других органических кислот, апроби­рованные при кратковременном хране­нии влажного зерна риса на Полтавс­ком комбинате хлебопродуктов Крас­нодарского края. Особенность этого метода заключается в равномерном распределении малых доз консерванта в сырье вследствие аэрозольного рас­пыления, электрических зарядов, ульт­развуковой обработки [2].
К физическим способам обработки относится метод быстрого охлаждения или замораживания вторичного сырья растительного или животного проис­хождения с помощью гранулированно­го твердого диоксида углерода, а так­же так называемого «сухого снега», т. е. смеси углекислотного и водного льда. В большом перечне практических раз­работок кафедры холодильных машин и компрессорных установок КубГТУ -струйные газодинамические устрой­ства для контактного охлаждения ту­шек птицы и колбасных изделий, пло­доовощного сырья и полуфабрикатов, получения «ледяной» воды, мелкозер­нистого льда и др. [З].
Многие виды отходов пищевых и смежных производств могут быть ис­пользованы для расширения сырьевой базы перерабатывающей отрасли, что наряду с экономией сырья позволит выполнить требования по охране окру­жающей среды. Например, получение жидкого диоксида углерода (при сбра-живании соков и из дымовых газов ко­тельных) позволит снизить загрязне­ние воздушного бассейна.
На кафедре мясных и рыбных про­дуктов КубГТУ разрабатывается газо­жидкостная технология получения хи-тозана из вторичного сырья (после удаления основного пищевого компо­нента), например, из мицелиальных грибов и панцирей ракообразных. Тех­нология основана на разделении бел­ковой и хитиновой составляющих с последующим деацетилированием хи­тина до хитозана, состоящего из ос­татков D-глюкозамина (алкил-М-аце-тилглюкозамин). Установлено, что на основе хитозана можно изготовлять

18

8/98

бактерицидную гибкую упаковку для
фасования пищевых продуктов, мемб­ранные фильтры для воды, соков, на­питков. Добавляемый в молочные про­дукты хитозан способствует росту би-фидобактерий, а также используется как загуститель и стабилизатор при производстве йогуртов, низкожирной сметаны, соусов, приправ.
При переработке плодов и овощей вторичные ресурсы составляют 20-22 % массы сырья, в условиях Кубани это более 800 тыс. т дополнительного сы­рья. При переработке томатов образу­ется от 20 до 40 % томатных выжимок, в том числе 1,2 % семян. При обработ­ке зеленого горошка (с ботвой) до 80 % отходов, картофеля — 30-40 %, яб­лок (на соки) — 28-35 %, закусочных консервов — 12 %. Для повышения вы­хода основного продукта из сырья его рекомендуется подвергать фермента­тивной обработке (препаратами цел-люлаз и пектиназ)[4].
Переработку отходов в пищевых про­изводствах нужно рассматривать как продолжение основной технологичес­кой схемы.
В зависимости от количества и спе­цифики химического состава отходов их перерабатывают или непосред­ственно в цехе, где они образуются, или на специализированных заводах и предприятиях.
Непосредственно на месте перера­батываются отходы, из которых можно извлечь дополнительное количество продуктов или веществ, вырабатывае­мых в одном производстве. К ним от­носятся отходы, не потерявшие пище­вой ценности некондиционные по раз­мерам фрукты и овощи, жом, меласса, шрот, выжимки, мезга, плодовая мя­коть, семена и косточки (см. таблицу).
Некоторые отходы, особенно получа­емые на мелких предприятиях, целесо­образно отправлять на специализиро­ванные заводы. Например, косточки абрикосов, вишни, персиков, слив подсушивают и отправляют для полу­чения масел на Армавирский МЖК. Су­хие фруктовые выжимки, получаемые на Апшеронском и Гулькевичском пи-щекомбинатах, направляют для пере­работки в растительную муку на Бело­реченский пищекомбинат.
Комплексное использование отходов производства и побочных продуктов позволяет получить дополнительные резервы сырья.
На рис. 1 показана рациональная схема переработки растительного сы­рья на предприятиях пищевой про­мышленности.
Известно, что консервные заводы Краснодарского края в больших коли­чества перерабатывают зеленый горо­шек, томаты, яблоки и т. п.
При производстве консервов из зе­леного горошка 70 % общего количе­ства отходов составляют створки стручка зеленого горошка. Эти отходы в настоящее время не используют на пищевые цели, а направляют на корм скоту.
При производстве томатов отходами являются семена, кожица и грубая ткань. Часть этих отходов поступает в домашние хозяйства и на птицефермы для корма птиц, остальные отходы при наличии транспорта забираются хозяй-

Отрасль
Сырье и вторичные
Наименование выпускаемой продукции с

промыш­ленности
материальные ресурсы
использованием BMP

Пищевая
Порошки из фруктов и овощей
Кондитерские изделия, напитки

Дикорастущее пряноаромати-
Тонизирующие напитки «Кубань», «Горная

ческое и лекарственное сырье
Кубань», бальзамы

Краситель из свеклы и
Паста для клеймения мясных туш

темноокрашенных ягод

Кофеин и танин из отходов
Медицинские препараты

переработки кофе и чая

Сахарная
Жом свекловичный
Пектин, сушеный жом, корм для скота

Порошок из свеклы
Заменитель сахарозы при изготовлении

‘

кондитерских изделий

Меласса
Этиловый спирт, дрожжи, органические

кислоты,витамин В12,глицерин,поташ

Жомопрессовая вода(2-3 %
Направляется на диффузионный про- цесс

Сахаров)
с целью снижения потерь сахара

Дефекат
Удобрения

Масложи-
Подсолнечная лузга
Кормовые дрожжи, этиловый спирт,

ровая

растительные воски

Хлопковая шелуха
Глюкоза, ксилит, сорбит, этиловый спирт,

фурфурол, фурановые соединения

Плодовые косточки
Фармакопейные масла,дробленая

косточка для шлифовальных работ

•/
Виноградные семена
Виноградное масло, белок, топливо,

заменитель порошка какао

Сточные воды маслоэкстрак-
Извлечение жиров для использования в

ционных заводов и
технических целях. Извлечение

рафинационных цехов
растворителя с целью снижения потерь

Жмыхи и шрот
Пищевой белок, корм для скота

Хлебопе­
Хлебная крошка
На корм скоту, птице

карная

Сметки, тестовые отходы
Очистка и возврат в основное

производство

Мясная
Кости
Сухой пищевой бульон, костная мука, жир

Сухожилия, обрезки шкур
Коллаген, желатин, пищевой белок,

Гребни и сережки птицы
гиалуроновая кислота

Кровь
Кровяная мука, колбасы, пищевой белок,

заменитель молока, гемовый краситель

Консервная
Очистки и обрезки овощей,
Этиловый спирт,концентрат

кожица плодов, плодоножки
ароматических веществ, корм для скота

Очистки картофеля
Крахмал, корм для скота

Створки зеленого горошка,
Изготовление заливочной жидкости, корм

ботва
для скота

Зеленый горошек с механи­
Пюре из зеленого горошка, порошок

ческими повреждениями

Виноградные выжимки
Виннокислая известь, этиловый спирт,

энокрасители

Томатные и виноградные
Растительное масло, белковые порошки,

^
семена
корм для скота

Яблочные выжимки и вытерки
Пектин, кормовая мука, пищевая

растительная мука

Отработанное растительное
Регенерированное масло, олифа, мыло

масло, фузы

Выжимки при производстве
Этиловый спирт, пектин, биохимический

соков
уксус, пищевые волокна

Рыбная
Внутренности рыб, головы,
Ферментные препараты, рыбий жир,

плавники,чешуя
кормовая мука, коллаген, желатин

Чешуя
Жемчужный пат

V
Кровь
Изготовление колбас, пищевого белка,

гемового красителя

Морские водоросли
Агар-агар, агароид

Медузы
Корм для скота

Панцирь,раковины
Хитин, перламутр

19

ствами для кормления сельскохозяй­ственных животных.
Отходы от переработки мяса в виде костей и мясной обрези направляют на жиромучные предприятия для выра­ботки костной муки.
Отходы от переработки косточковых плодов в виде плодовой косточки пос­ле мойки и сушки отгружаются на Ар­мавирский масложировой комбинат для получения масел.
Отходы от переработки яблок на яб­лочный сок направляют в основном на корм животным и около 20 % использу­ют для получения сухих яблочных вы­жимок с последующей отгрузкой их на выработку пектина. Однако следует от­метить, что предприятия консервной промышленности еще недостаточно внимания уделяют внедрению безотход­ных и даже малоотходных технологий.
Ежегодно в крае гниет и загрязняет окружающую почву значительное коли­чество плодов, так называемая «ветро­вая» и «естественная» падалица. В то же время по рекомендациям КНИИХП и Северо-Кавказского НИИ садоводства и виноградарства из некондиционного плодового сырья можно получать вы­сококачественный пектин, сухие яб­лочные выжимки, ароматические ве­щества и другие ценные продукты (рис. 2).
В настоящее время на пищевых предприятиях края вновь есть возмож­ность для внедрения технологии про­изводства растительной муки и порош­ков из плодовых и овощных выжимок, разработанной в 80-е годы академи­ком Л.И.Мироненко и учеными Инсти­тута технической теплофизики АН Ук­раины. В тот период в крае было пост­роено более десяти цехов, позволяю­щих получать до 5 тыс. т порошков из

яблок, тыквы, виноградных косточек и
других продуктов.
Как видно из рис. 2, существует ра­циональная схема переработки отхо­дов и вторичного сырья в консервной отрасли. Из плодовых выжимок реко­мендуется получать пектиновые препа­раты, ароматические вещества, краси­тели, этиловый спирт, биохимический уксус, кормовые брикеты. Из плодовых косточек, виноградных и томатных се­мян можно получать растительные масла, белковые изоляты и кормовые брикеты. Из отходов от переработки овощей на передовых консервных предприятиях получают пюреобразные овощные полуфабрикаты, белковые вещества, овощные порошки, заливоч­ные жидкости, содержащие раствори­мый белок, крахмал,углеводы.
При организации новых безотходных технологий важное значение имеют ре-сурсосберегающие мероприятия, в ча­стности оборотное водоснабжение.
Значительный опыт по проведению безотходных технологий в рыбопере­рабатывающей отрасли накоплен в Краснодарском крае.
Переработкой рыбы и морепродук-тов в крае занимаются предприятия Крайрыбакколхозсоюза, «Краснодар-рыба», а также рыболовецкие хозяй­ства.
Часть рыбы и морепродуктов разде­лывается в судовых условиях, а часть — на береговых предприятиях. Основ­ными отходами при переработке рыбы и морепродуктов являются внутренно­сти, головы, плавники, чешуя,кровь.
Ряд предприятий имеет на своей территории жиромучные заводы, дру­гие направляют рыбные отходы к ним на переработку. Получаемая на жиро-мучных заводах кормовая мука содер­

жит 60-70 % полноценного белка, име­ющего набор незаменимых аминокис­лот, значительное количество макро- и микроэлементов, ряд витаминов. Кро­ме муки из отходов получают техничес­кий рыбий жир, который используют в лакокрасочной промышленности, а после рафинации и для кормления жи­вотных, птиц.
В настоящее время разработана тех­нология получения пищевой рыбной муки и медицинского рыбьего жира из отходов рыбоконсервного производ­ства, однако в Краснодарском крае эта технология не внедрена. Кроме того, на рыбоперерабатывающих предприя­тиях плохо налажен сбор чешуи, из ко­торой получают уникальный краситель — жемчужный пат, или гуанин.
На этих предприятиях практически не налажены сбор и переработка кро­ви, содержащей значительное количе­ство белковых веществ.
На Новороссийском рыбзаводе ра­нее были организованы сбор и перера­ботка морских водорослей. Здесь от­работана технология получения из во­дорослей пищевого желирующего ве­щества агар-агара.
В ряде рыболовецких хозяйств края организованы сбор и сушка кормового препарата из медуз, который охотно используют сельскохозяйственные предприятия.
Весьма перспективным является по­лучение из отходов морских гидроби-онтов биологически активных пищевых и лекарственных препаратов.
Кроме того, представляет интерес выделение из отходов от разделки морских и речных беспозвоночных вку­совых и красящих веществ.
Заслуживает изучения опыт безот­ходной технологии на предприятиях

Рис. 2. Принципиальная схема рационального использования побочных продуктов и отходов производства плодоовощных консервов

20

8/98

мясоперерабатывающей промышлен­ности.
На мясоперерабатывающих пред­приятиях Краснодарского края в ос­новном завершен переход к организа­ции безотходной технологии перера­ботки скота и птицы.
На Краснодарском и Армавирском мясокомбинатах имеется опыт по по­лучению из непищевых отходов мясо-костной муки, предназначенной для откорма сельскохозяйственных живот­ных и птицы. Мука богата полноценны­ми белками и содержит все незамени­мые аминокислоты, а также минераль­ные соли и микроэлементы. Наряду с этим в муке содержатся витамины группы В, жирорастворимые витамины D,Е и каротин.
На этих предприятиях пищевая и тех­ническая кровь, получаемая при убое свиней, крупного и мелкого рогатого скота, а также птицы, является важным источником белка, используемого в производстве колбасных изделий, для откорма животных (кровяная мука, за­менитель цельного молока) и произ­водства лечебных препаратов.
Однако использованные резервы на предприятиях этой отрасли еще име­ются. Так, например, не организован сбор и переработка крови животных и птиц на АОЗТ «Авис» и др. Особенно это относится к мясоперерабатываю-щим предприятиям малой мощности. На этих предприятиях кости, получае­мые при переработке мяса и субпро­дуктов, накапливают и транспортируют в сыром необезжиренном виде, при этом они подвергаются микробиологи­ческой порче и гнилостному распаду.
На предприятиях мясной промыш­ленности отходом являются также со­ковые пары, которые загрязняют воз­душный бассейн.
Они получаются при разварке и сте­рилизации технического сырья в ваку­ум-горизонтальных котлах.
На предприятиях мясной промыш­ленности Краснодарского края прово­дится работа по уменьшению количе­ства внедренных выбросов в окружаю­щую среду. Имеются конструкторские разработки и рабочие чертежи устано­вок для гашения соковых паров.
Имеются технологические разработ­ки по использованию субпродуктов II категории для производства ливерных колбас, зельцев, студней, холодца, стерилизованных консервов. Перспек­тивными считаются изделия из субпро­

дуктов с частично или полностью со­храненной морфологией — хлопья из рубца, чипсы из свиной шкурки, мясо-растительные колбаски.
Таким образом, отрасли промыш­ленности края, перерабатывающие сельскохозяйственное сырье, продук­ты животноводства, морского и речно­го промысла, могут внедрять в произ­водство разработки, направленные на максимальное и эффективное исполь­зование всех содержащихся в первич­ном и во вторичном сырье ценных ком­понентов.
Новые технологические решения, внедрение безотходных и малоотход­ных производств позволят увеличить выпуск пищевой, кормовой и техничес­кой продукции благодаря бережному хозяйственному использованию отхо­дов, а также вторичных и побочных продуктов.
Однако, несмотря на некоторые ус­пехи, имеется ряд нерешенных вопро­сов в деле вовлечения в баланс вто­ричных материальных ресурсов.
Эта проблема носит межотраслевой характер, и для ее решения нужно объединить усилия всех перерабаты­вающих отраслей.
Первоочередными задачами по ши­рокому внедрению целевой комплекс­ной программы по разработке и вне­дрению безотходной технологии в пи­щевых отраслях промышленности края являются установление обоснованных цен на энергоносители и вторичные виды сырья, совершенствование тех­ники и технологии переработки вто­ричных видов сырья, научно обосно­ванных норм и нормативов образова­ния вторичных материальных ресур­сов, разработка системы материаль­ного стимулирования за создание бе­зотходных и малоотходных технологи­ческих процессов.
Научным учреждениям и вузам сле­дует продолжить исследования по раз­работке научных и практических основ регулирования реологических свойств продуктов с использованием структу-рообразователей из гидробионтов, изолированных белков и полисахари-дов, рыбных и мясных бульонов, фер­ментных гидролизатов.
Перспективны работы по многоцеле­вому использованию изолированного полисахаридного структурообразова-теля катионного типа — хитозана, кото­рый может использоваться как загус­титель соусов, приправ, связующих ве­

ществ для придания заданной структу­ры продуктам с влажностью 10-80 %.
Рекомендуется применять в качестве резерва пищевых и кормовых продук­тов ранее не используемые отходы пе­реработки гидробионтов — рыбные коллагенсодержащие ткани, бланши-ровочные и подпрессовые бульоны, водорослевые отходы.
Целесообразно использовать совре­менные способы повышения товарных качеств пищевой продукции из вторич­ных ресурсов сырья за счет стабилиза­ции прозрачности соков путем деаэра­ции и удаления винного камня жидким и газообразным диоксидом углерода, предупреждения белковых помутнений методом ультрафильтрации через мно­гократно регенерируемые металлоке-рамические фильтры с запорным сло­ем.
Предприятиям акционерного обще­ства «Кубаньконсервпром» рекомендо­вана к внедрению технология беспрес­сового способа получения сокомате-риалов, ферментной обработки плодо­овощного сырья и вторичных ресурсов и дальнейшего фракционирования гид-ролизованной массы на сок и твердую фракцию с помощью горизонтальных шнековых центрифуг (декантеров) или ленточных прессов.
Литература
1. Касьянов Г.И. Прогрессивные тех­нологии переработки вторичных ре­сурсов агропромышленного комплек­са.//В сб. тез. докл. межд. научной конф. «Рациональные пути использова­ния вторичных ресурсов АПК». — Крас­нодар КубГТУ,1997.
2. Росляков Ю.Ф. Теоретические и прикладные основы консервации зер­на риса Дис. … д-ра техн. наук. -Краснодар КубГТУ, 1997.
3. Шляховецкий В.М. Струйные газо­динамические устройства для контакт­ного охлаждения основы теории и об­ласти применения. — Краснодар КубГ­ТУ, 1997,
4 Лебедев Е.И. Комплексное ис­пользование сырья в пищевой про­мышленности. — М. Пищ. пром-сть, 1992.
5. Мохначев И.Г., Христюк В.Т. Пере­работка вторичных ресурсов АПК
организационные и научно-техничес­кие проблемы В сб. тез. докл. межд. научн. конф. «Рациональные пути ис­пользования вторичных ресурсов АПК». — Краснодар КубГТУ, 1997.

фирма ‘Диамид» • производитель
пищевых фасовочных пакетов и пакетов типа «маечка»
прозрачные мягкие из ПВД;
шуршащие ( экстра) из ПНД;
Вся продукция сертифицирована. Размеры пакетов согласовываются с покупателем Осуществим доставку по Москве и отгрузку ж/д транспортом.________

^c^a»
vAO^0 Размещение рекламных объявлений
в средствах массовой информации
(в том числе в журналах издательства «Пищевая промышленность»)
с оплатой услуг продукцией
^А-30

вашего предприятия.
21

тел. 165-2529

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1.1999 27

ЛИТЕРАТУРА
1. Арутюнян Н.С. Исследование фосфолипидного комплекса и его изменений при основных процессах производства и рафинации подсолнечного масла Автореф. дис. … д-ра техн. наук. —Краснодар. 1979. — 69 с.
2. Литвинова Е.Д., Аришева Е.А., Арутюнян Н.С. О составе неомыляемых веществ, извлекаемых из подсолнеч­ного масла вместе с фосфолипидами //Масло-жировая пром-сть. — 1971. — № П. — С. 18-19.

3. Кейтс М. Техника липидологии. — М. Мир, 1975. — 322 с.
4. Арутюняи Н.С., Корнсна Е.П. Фосфолипиды раститель­ных масел. — М. Агропромиздат, 1986. — 256 с.
Кафедра неорганической химии
Поступила 25.09.98

665.1.03
ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПОФИЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ШИПОВНИКА ROSA CANINA

Б.Т. САГДУЛЛАЕВ
Институт химии растительных веществ АН Республики Узбекистан
Плоды шиповника Rosa canina L. являются источником легкоусвояемых углеводов, минераль­ных солей, органических кислот (яблочная, лимон­ная), витаминов А, С, Р, пектиновых, азотистых, дубильных и красящих веществ, эфирных масел. В плодах содержатся стероиды, флавоноиды [I], липиды [2]. Благодаря этому, они способны в значительной мере улучшить структуру питания и обеспечить профилактику многих заболеваний [З]. В масле семян (плодиков) шиповника содержится до 170 мг% токоферолов [4]. Высокое содержание перечисленных веществ в плодах шиповника обус­ловливает его широкое применение в медицин­ской практике при лечении ряда заболеваний, а также для профилактических целей. С учетом этого плоды шиповника должны подвергаться толь­ко комплексной переработке [5].
Ранее изучено влияние различных факторов на получение водного экстракта из плодов Rosa canina [6]. Цель данной работы — подбор опти­мальных условий извлечения жирорастворимых веществ из шрота, получаемого в ходе водной экстракции. Для этого исследованы природа рас­творителя, степень измельчения, температура, влияние соотношения между экстрагентом и сырь­ем на выход липофильных веществ ЛВ, а также динамика этого процесса.
При выборе экстрагента использовали различ­ные органические растворители. Экстракцию про­водили методом настаивания при комнатной тем­пературе с точностью ± 2°С.
Однократное извлечение не позволило одно­значно оценить результаты эксперимента. Только после 5-го контакта во всех сливах достигается 83-95% выхода (табл. 1). Максимальный выход получен при использовании дихлорэтана (94,8%) и экстракционного бензина ГОСТ 444-76 (93,9%), но ввиду доступности и дешевизны предпочтение было отдано последнему. Анализ проб каждого извлечения проводили спектрофотометрически.
В качестве сырья использовали остатки гипан-тия после извлечения из него водорастворимых веществ в производстве препарата «Холосас». Сырье измельчали на лабораторной мельнице и просеивали через сито с диаметром отверстий от О до 4 мм.

Экстрагирование проводили в экстракторах вме­стимостью 20 л с обогревом в статических условиях при 20-50°С и различных гидромодулях.
Таблица 1

Экстрагент
Извлечено каротиноидов, % от содержания в сырье

однократный контакт
пятикратный контакт

Дихлорэтан 61,0 94,8 Хлороформ 53,1 90,1 Экстракционный бензин 53,9 93,9

Растительное масло (подсолнечное)
45.1
83,0
Количественное содержание ЛВ определяли ве­совым методом, сумму каротиноидов — спектро­фотометрически .
Результаты экстракции неизмельченного и име­ющего различную степень помола гипантия пока­зали (табл. 2), что при уменьшении размера частиц выход ЛВ и каротиноидов увеличивается на 28,9 и 28,1 % соответственно. В то же время при чрез­мерно тонком измельчении сырье слеживается и вытяжка получается мутная, трудно осветляемая и плохо фильтрующаяся. Поэтому дальнейшие опыты проводили с сырьем, измельченным до 0,5-1 мм.
Для подбора оптимальной температуры исполь­зовали интервал 20-50°С. Как следует из данных табл. 2, при температуре 40-50°С происходит прак­тически полная экстракция ЛВ с высоким содер­жанием каротиноидов. Выявлено, что повышение температуры сверх 50°С способствует увеличению выхода целевых веществ, но приводит к ухудше­нию качества ЛВ, поэтому за оптимальную приня­ли температуру 40-50°С.
При изучении взаимосвязи между количеством сырья и экстрагента массовую долю последнего выбирали так, чтобы обеспечивалось более полное извлечение целевого продукта без неоправданных затрат растворителя, увеличения продолжительно­сти процесса и энергозатрат при отгонке. Экстра­кцию бензином при 40-50°С и степени измельче­ния сырья 0,5-1 мм проводили при различных гидромодулях. Из табл. 2 видно, что при однократ­ной экстракции наибольший выход ЛВ и кароти-

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. № 1,1999
28

ноидов наблюдается
при гидромодуле 1 16. Изве-
сырье вторично
экстрагировали 140 мин. Затем

стно, что при многократной экстракции меньшим
определяли время, необходимое для установления

количеством экстрагента можно д
обиться более
фазового равновесия.

полного истощения сырья [4].
Мы провели

трехкратную экстракцию остатков
гипантия при

Таблица 3

соотношении 1 5, 1 4, 1 3 (общее
соотношение

1 12) и получили выход Л В 93,0%,
каротиноидов
Время
Гидромодуль
Выход каротиноидов, %

94,7%.

экстракции, мин

от содержания в сырье

Таблица 2
1-й контакт

20
1 5
34,5

Условия
Выход, % от содержания в сырье
40

42,1

экстракции

,ЛВ
каротиноидов
60

47.4

Размер фракции, мм

80

50.2

0-0.5
83,8
84.9
100

52,8

0,5-1
80,9
82,1
120

54,5

1-2
78.0 ,
78,8
140

55,4

2-4
69.4
75,1
160

55.8

Неизмельченная
54.9
56,8
180

55,8

Температура, ‘С

2-й контакт

20
86,7
88,5
20
1 4
15,9

30
89,6
89,2
40

19,7

40
92,5
93.4
60

22,5

50
95,4
93.9
80

24.9

Гидромодуль

100

26.3

1 10
69,4
75.1
120

27.2

1 12
83,8
84,5
140

27,6

1 14
92,5
93,9
160

27.6

1 16
95,3
98,5
3-й контакт

20
1 3
7,5

Для установления времени экстракции и момен­

та фазового равновесия исследовали динамику
40

в.У

процесса извлечения каротиноидов (табл. 3). Оп­
60

9.8

ределили время, необходимое для наиболее полно- „ , mi ‘ г» t oO 1U.O

го истощения сырья при о контактах фаз и разных

спотиошенкгяу /’ьл^-Е.-о
ХУ J9/y^J^J Jy ^’^Т^ЭЛУ^
Ав-ж^маг ^ewey^rrwWTW
^w>

If, 3

фазовых равновесий
по методике (7). ^ ,,,

При 1-м контакте
фаз по 1 кг измельченного

‘

сырья загружали в
9 экстракторов с внешним

обогревом. Процесс вели при 40-50°С. В 1-м экс- „ „ „

тракторе длительность экстрагирования составля­
из таол. о видно, что для достижения равновес­

ла 20 мин, затем в каждом последу! торе ее увеличивали на 20 мин.
ющем экстрак-По истечении
ной концентрации каротиноидов при 1-м контакте фаз необходимо 160 мин, при 2-м контакте — 140

установленного времени экстракты сливали, филь­
мин, при 3-м —
1W МИН.

тровали и анализировали, кривые изменения концентрации каротиноидов

При 2-м контакте фаз 1 кг измельченного сырья
в 1, z и о-м сливах представляли собой типичные

экстрагировали в 8
экстракторах в течение 160
изотермы, стремящиеся к равновесию.

мин. Экстракты сливали и заливали свежие пор­
Как и следовало ожидать, с уменьшением содер­

ции экстрагента. В 1-м экстракторе длительность
жания каротиноидов в шроте относительная ско­

экстрагирования была 20 мин, в каждом последу­
рость их экстракции снижалась.

ющем — на 20 мин больше. Затем
сливы подвер-
Полученные результаты показывают, что трех-

гали анализу.
кратная экстракция остатков гипантия со сте-

Для определения
длительности
экстрагирова-
пенью измельчения 0,5-1
мм экстракционным

ния при 3-м контакте фаз по 1 кг измельченного
бензином при общем гидромодуле 1 12 и темпера­

сырья экстрагировали 3 ч в 6 экстракторах. Экс­
туре 40-50°С позволяет практически полностью

тракт сливали, заливали свежий растворитель и
извлечь липофильные вещества.

УДК 547.458.88
Исследование связывания свинца пектинами различных типов в присутствии растительных полифенолов
Л.БРАТАН, И.КРАСНОВА, А.ДАНАЛАКИ Научно-исследовательский и конструкторско-технологичесский институт пищевой промышленности, г. Кишинёв

A,t mA

U,V
Рис. I. Подпрограммы восстановления свинца (1) в присут­ствии пектина (2) и морковного сока (3); 4 — подпрограмма фона
Влияние соков и водных вытяжек на комплекообразующую способность пектина
Продукты лечебно-профилактического питания, предназначенные для связывания и удаления из ор­ганизма токсичных металлов, вырабатываются, как правило, на основе фруктов и овощей с добавлением пектина. Ранее установлены характеристики пекти­нов, определяющие устойчивый лечебно-профилак­тический эффект [I]. Однако характеристики расти­тельного сырья, в частности РН среды, содержание лимонной, яблочной и других органических кислот-комплексообразователей, активно влияют на связы­вание пектинами токсичных металлов. Аналогичный эффект может оказывать присутствие в раститель­ном сырье полифенолов ввиду высокой способности пектинов к взаимодействию с этим компонентом с образованием комплексов.

Целью настоящей работы было исследовать влия­ние растительных полифенолов на связывание свин­ца пектинами различных типов и сформировать на этой основе ассортимент растительного сырья для продуктов лечебно-профилактического питания с добавлением пектина.
Объектом исследования служили следу­ющие образцы пектинов высокоэтерифи-цированный (Е= 57 %, 77у=69%) и низко-метилированный (Е= 37 %, Пу = 60 %).

Изменение связывания

свинца, %

Содержа­

№
Образец
ние поли­
РН
Соотношение пектин свинец
Соотношение пектин свинец

фенолов

1
1
1,5 1

вэп
нмп
ВЭП
НМП

Соки плодовые

1 Сливовый 238 3,8 -5
-12
+5
-5

2 Абрикосовый 330 3,4 -5
+5
-14
-20

3 Вишневый 358 3,3 +15
+18
+1
-5

4 Черной 633 3,1 +40
+35
-18
-31

смородины

5 Черноплодной 250 4,2 +60
+59
+15
-11

рябины

6 Персиковый 120 3,7 -5
+47
-9
-14

7 Малиновый 460 3,4 +85
+88
+21
+20

8 Облепиховый 530 3,0 -15
-24
-18
-6

Соки овощные

9 Из кабачков 560 5,1 +45
+111
+18
+48

10 Тыквенный 75 4,6 -76
-54
-25
-34

11 Морковный 116 5,5 +345
+441
+31
+54

12 Томатный 290 4,3 +40
+65
+27
+25

13 Из перца 270 4,9 +55
+41
+10
+25

Водные вытяжки

14 Цветков 210 5,1 +45
+76
+15
+6

• календулы

15 Дубовой коры 230 4,8 +10
+6
+3
+3

16 Травы зверобоя 675 4,7 +45
+35,3
+22
+28

17 Плодов 24 4,3 +5
+6
+6
+8

шиповника

Комплексообразование пектинов и свинца исследовали в среде соков плодов и овощей, а также водных вытяжек лекарст­венных трав методом дифференциальной полярографии по волне восстановления катиона свинца на ртутном капающем эле­ктроде (фон — хлористый калий 0,1 М). В предварительных экспериментах установ­лено, что исследованные пектины, компо­ненты соков и вытяжек полярографически неактивны.
Комплексообразующую способность пектина оценивали по разности высоты волны восстановления катиона свинца и высоты волны катиона свинца в присутст­вии пектина и полифенолов. Вид поляро-грамм представлен на рис. 1.
Определение суммарного содержания полифенолов в соках и вытяжках проведе­но фотоколориметрическим методом с применением реактива Фолина-Чокальтеу
Исследования проведены при молярных соотношениях пектин свинец 1 1 и 1,5 1.
Установлено, что по степени влияния на способность пектина связывать свинец не-

— снижение связывающей способности пектина + увеличение связывающей способности пектина

38
«ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ», № 1, 2001

зависимо от степени его этерификации все виды ис­следованного сырья можно условно разделить на три группы увеличивающие способность связывать сви­нец, не влияющие на связывающую способность пектина и снижающие ее (см. табл.).
К группе, в которой происходит увеличение свя­зывающей способности пектина, можно отнести со­ки малиновый, морковный, томатный, из перца и ка­бачков. а также водные вытяжки травы зверобоя и цветков календулы.
Труппу соков, не влияюшик на к<жплексоаб^а^-юшую способность пектина, составляют сливовый, вишневый, персиковый, а также вытяжки дубовой коры и плодов шиповника.
К группе соков, снижающих способность пектина связывать свинец, можно отнести абрикосовый, чер-носмородинный, облепиховый, тыквенный.
Противоречивые результаты получены для сока черноплодной рябины. Необходимо отметить, что родство свинца к пектину достаточно высоко; это, как правило, нивелирует влияние различных факто­ров на способность пектина связывать катион Pb+ [I], поэтому исходя из полученных данных можно сделать вывод о достаточно сильном влиянии компо­нентов исследованных систем на процесс образова­ния комплекса пектина и катиона свинца.
Очевидна тенденция снижения способности пек­тина связывать свинец независимо от степени его этерификации с увеличением его молярной концен­трации в системе (рис. 2). При молярном соотноше­нии пектинхвинец 1 1 и концентрации полифенолов 100 мг/л наблюдается резкое повышение степени связывания катиона свинца, затем этот показатель снижается.

20 30 40 50 60 % Концентрация полифенолов, 10″2
Рис.2
В связи с тем что растительные полифенолы обла­дают способностью связывать катионы свинца, мож­но предположить, что в указанных условиях осуще­ствляется раздельное связывание катиона свинца пектинами и полифенолами. Аналогичный вывод

можно сделать относительно всей группы соков и вытяжек, способствующих увеличению связывания катиона свинца. Это косвенно свидетельствует о том, что взаимодействие полифенолов и пектинов, про­исходящее за счет реакционноспособных групп, в том числе карбоксильных, либо отсутствует, либо представлено в незначительной степени. Увеличение содержания пектина в системе усиливает процесс его взаимодействия с полифенолами, одновременно обозначая тенденцию к снижению связывающей
C.n.OCQ&WSC.’W. C.VK.’ra.WA-
В группе соков и вытяжек, снижающих комплек-сообразуюшую способность пектина, взаимодейст­вие его с полифенолами протекает достаточно пол­но. резко снижая комплексообразующую способ­ность системы.
Что касается группы соков, где не ощущается их влияние на комплексообразующую способность пек­тина, ТО ВОЗМОЖНО, ЧТО ЭТО ЛйбО ABIWeTCft ‘?U^IW&-
том взаимодействия пектинов и полифенолов, либо природа полифенолов в этих соках такова, что она не сказывается на комплексообразующей способности системы. Природой полифенолов, по видимому, можно объяснить и некоторые противоречивые ре­зультаты (см. табл.).
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что наиболее предпочтительным сы­рьем из исследованного для создания продуктов ле­чебно-профилактического питания с пектином яв­ляются перец, кабачки, морковь, помидоры, малина, календула, зверобой. Совмещение этих продуктов с пектинами независимо от степени его этирификации увеличивает способность продукта связывать ток­сичные катионы.
Можно также в качестве сырья рекомендовать и группу, где не наблюдается снижение комплексооб-разуюшей способности сливовый, вишневый, пер­сиковый соки, а также вытяжки дубовой коры и пло­дов шиповника.
Что касается тыквы, облепихи, абрикоса, черной смородины, присутствующих в ассортименте сырья для лечебно-профилактического питания с добавле­нием пектина, то их нецелесообразно совмещать с пектином. Ввиду высокого содержания микроэле­ментов, калия, витаминов эти фрукты и овощи дол­жны входить в рацион лиц, контактирующих с ток­сичными металлами и радионуклидами, самостоя­тельно.
Использованный в настоящей работе полярогра-фический метод исследования комплексообразую­щей способности пектина может быть положен в ос­нову методики оценки фруктов, овощей, лекарствен­ных трав как сырья для изготовления лечебно-про­филактического питания для лиц, контактирующих с токсичными металлами и радионуклидами.
Литература
1. Краснова И.С., Лугина Л.И. Разработки пектина для лечебно-профилактического питания // Пищевая промы­шленность. 1998. № 1.

39
«ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ», № 1, 2001

фармакологического назначения.) в виде экстрак­тов, эмульсий, водных и спиртовых настоев с целью формирования сенсорных характеристик го­товой продукции и направленного воздействия на ход некоторых технологических процессов.
Цель данной работы — изучение влияния спир­товых настоев некоторых трав на развитие процес­сов вторичного структурообразонания и обезвожи­вания в мясных фаршевых системах, на характер развития санитарно-показат<мьной микрофлоры и на нкусоароматические показатели модельного продукта.
Таблица 1
Потенциальное технологическое лейстиис на мясное сырье

Специфичность состава и действия

Наименование растения

Дубопая кора,

Дубление. агрегиропанис бе.чкои. Следствие
вторичное структурообразо-оанис. обезвоживание
Снижение р11. катализ реакции цпетообразонания. бактериостатическос Действие
Структурообра-
зопание мясных
систем,
содержащих
фибриллярные
белки череда,

Высокое содержание дубильных веществ подорожник,

душица.
чабрец.
зверобой,
базилик
Крапина. шиповник, калина. зизифора

Высокое содержание аскорбиновой кислоты Шалфей. подорожник. барбарис, Наличие коагулянтом девясил. калина. черноплодная ‘ рябина

Ингибированис

Наличие
антиокислителей
(каротин,
рибофлавин)
Крапива.
Черноплодная
рябина процесса окисления

ЛИПИД01).
стабилизация мнсных эмульсий
Ингибиропанис развития гнилостной микрофлоры

Наличие бактериостатиков

Душица,
зверобой.
крапина . На первом этапе в результате аналитико-э« риментальных исследований химического сое проведена систематизация наиболее распрос ненных и доступных растений с учетом их воз» ного потенциального воздействия на мясное ci (табл. 1).

Результаты свидетельствуют, что использом спиртовых экстрактов и настоев некоторых пр ароматических трав и растений может способе вать не только формированию вкусоароматичес характеристик, но и направленному регулир нию хода таких технологических процессон, вторичное структурообразование, обезвожинае селективное развитие микрофлоры, что ocooci важно при производстве сыросоленых и сыре» ченых мясопродуктов.
С целью проверки данного предположения! вели экспериментальные исследования нлия! некоторых видов 40%-ных спиртовых настоев^ (душица, зизифора, мята, барбарис, базилик, риандр) на основные качественные характера ки модельных мясных систем. Использовали п дину I сорта, охлажденную и измельченную волчке с отверстиями решетки 3 мм. Колнчес вводимых спиртовых настоев составляло 0,25^ массе сырья Фарш выдерживали при 4±4°С течение 18 сут.
Результаты, приведенные в табл. 2, показына что введение спиртовых экстрактов сопронож лось изменением ряда основных технологичеа характеристик модельных фаршей по сравнени контрольными образцами.
Так, величина ВСС в первые сутки исследова! в контрольном образце немного выше, чем из периментальных образцах. Но уже на 9-е суп чения ВСС экспериментальных и контроль! образцов почти равны, а на 18-е сут — одипако
Снижение нлагосодержания, приблизнтел одинаковое в первые сутки исследования, н да нейшем — более интенсивно в образцах, содер) щих спиртовые экстракты типа Д-15Г, К-1 М-11Л и Б-21А. Через 18 сут величинсГвлагосод жания в них была меньше на 6-9%. Изменен

‘Ги^щ

Фарш с экстрактом
Продолжительность выдгржки фарши. сут

исходная
9
18

ЙСС. %
пластич­ность, см2/?
рП ±0.02
нес. %
пластич­ность. СМ’/1
Р«1 ±0.02
вес. %
пластич­ность. CM»/Г
р11 ±(),1К

01.3-11 88.4±2,4 10.3±0.6 6,37 96.2±8,2 (>,3±0.3 5.8 1(Х).0 5.4±0,5 ,»).2

Р-18Б 81.4±4.6 6.3±0.1 6,31 JOO.O 5.2±0.2 5.7 100.0 5.3±0.1 •>.()

K-14B 86.4±5.5 7.6±0.5 6.26 «»6.7±8.4 .5.1 ±0.2, 5.6 100.0 5.3±0.4 .’•.О

Д-15Г 79.9±7,2 7.6±0.8 6.30 96.8±3.4 ••5,2±0.2 5.7 100.0 5.2±0.2 ,’),()

М-11Л 87,0±3.4 8.5±0.3 6.38 97.3±2.6 5.4±0.3 5.7 1(X).0 5.2±0.3 5.0

B-21A 80.2±3.6 6.3±0,6 6,30 97.4±3.9 5.4±0.4 5.5 JOO.O 5,3±0.3 l.’l

H-10T 69.7±3.8 7,7±0,7 6.35 96.8±5,2 5.8±0.3 5.7 1(X),0 5.4±0.5 ,’).()

Приложение 1

№ п/п
НАЗВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ
СТОИМОСТЬ, руб

Чай с жень-шенем «Царский выбор»
56-00

Hoa long «Огненный дракон»
55-40

Forsman tea «Секреты красоты»
69-00

Forsman tea «Чаша дракона»
56-00

Forsman tea «Черный дракон»
49-60

Forsman tea «Nirvana»
64-00

Чай «90-60-90»
52-00

Чай «Алтайский букет»
55-00

Чай травяной (Уссурийская тайга) «Энергия»
55-70

Нутридринк ванильный
34-00

БАД «Кратекор»
31-90

Чай «Гепахол»
32-00

Ламинарии слоевища
11-40

Чайный напиток «Тибетский»
20-80

Бессмертника песчаного цветки
11-40

Трава тысячелистника
4-50

Эхинацеи пурпурной трава
9-20

Березовые почки
6-50

Зверобоя трава
20-30

Фиалки трава
7-30

Пряноароматический чай «Знаки зодиака»
15-40

Зеленый чай «Порох»
15-00

Дуба кора
4-85

Сенны листья
11-40

Фасоли обыкновенной створки плодов
13-60

Сбор противогеммороидальный
19-20

Листья березы
7-02

Марены корневище и корень
15-40

Таблетки расторопши «Здравушка»
103-00

Липы цветки
15-70

Льна семена
20-90

Ноготков цветки
12-40

Шалфея листья
8-99

Черники плод
36-00

Пряноароматический чай «Диаб»
32-50

Пряноароматический чай «Леди-К»
33-50

Чайный напиток «Баланс»
27-30

Сосны почки
12-00

Грудной сбор (мать-и-мачеха)
16-80

Эвкалипта прутовидного листья
15-00

Алтея корень
7-30

Солодки корни
6-46

Листья мяты перечной
7-59

БАД Софора японская
28-30

Очищающий чай «Мономах»
43-00

Хмеля шишки
10-50

Фиточай «Легкий пар»
47-30

Цветки ромашки(пакетики)
21-60

Цветки ромашки (измельченные)
18-05

«